詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀察球狀星團M92

2025-11-24 12:17:34 分類：熱點 閱讀(4)

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的詹姆NIRCam儀器拍攝的球狀星團M92的圖像。這張圖片是斯韋使用四種不同的濾鏡四次曝光合成的:F090W (0.9微米)顯示為藍色；青色的F150W (1.5微米)；黃色的F277W (2.77微米)；紅色為f44w(4.44微米)。中間的伯太杭州濱江商務(wù)伴游（商務(wù)模特）商務(wù)伴游vx《134+8006/5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達黑色條帶是芯片間隙，是空望NIRCam的兩個長波長探測器分離的結(jié)果。這個間隙覆蓋了星系團致密的遠鏡中心，它太亮了，觀察以至于無法同時捕捉到較暗、球狀較不致密的星團星系團外圍。這幅圖像大約5弧分(39光年)寬。詹姆Image credit: NASA,斯韋 ESA, CSA, A. Pagan (STScI).
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國宇航局（Thaddeus Cesari）：編者按:這篇文章強調(diào)了來自《韋伯科學(xué)進展》的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)還沒有通過同行評審。伯太
2022年6月20日，空望詹姆斯·韋伯太空望遠鏡花了一個多小時盯著梅西耶92 (M92)，遠鏡這是觀察一個位于銀河系暈中27000光年遠的球狀星團。該觀察是球狀杭州濱江商務(wù)伴游（商務(wù)模特）商務(wù)伴游vx《134+8006/5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達韋伯進行的第一次科學(xué)觀察之一，是早期釋放科學(xué)(ERS)計劃1334的一部分，該計劃是13個ERS計劃之一，旨在幫助天文學(xué)家了解如何使用韋伯并充分利用其科學(xué)能力。
我們采訪了意大利航天局的馬特奧·科倫蒂；來自加州大學(xué)伯克利分校的亞歷山德羅·薩維諾；羅格斯大學(xué)的羅杰·科恩；和雷神技術(shù)公司的安迪·海豚一起了解更多關(guān)于韋伯對M92的觀測，以及該團隊如何利用這些數(shù)據(jù)來幫助其他天文學(xué)家。(去年11月，Kristen McQuinn與我們談?wù)摿怂诎窍礧LM上的工作，這也是該計劃的一部分。)
請告訴我們這個ERS計劃。你想完成什么？
亞歷山德羅·薩維諾:這個特別的項目專注于已解析的恒星群體。這些像M92一樣的大型恒星群非常接近——近到足以讓韋伯能夠挑出系統(tǒng)中的單個恒星。從科學(xué)上來說，像這樣的觀察是非常令人興奮的，因為正是從我們的宇宙鄰居那里，我們了解了許多恒星和星系的物理學(xué)，我們可以將其轉(zhuǎn)化為我們在更遠的地方看到的物體。
馬特奧·科倫蒂:我們也試圖更好地了解望遠鏡。該項目有助于改進校準(zhǔn)(確保所有測量盡可能準(zhǔn)確)，有助于改進其他天文學(xué)家和其他類似項目的數(shù)據(jù)。
你為什么決定特別關(guān)注M92？
薩維諾:像M92這樣的球狀星團對于我們理解恒星演化非常重要。幾十年來，它們一直是理解恒星如何工作、恒星如何演化的主要基準(zhǔn)。M92是一個經(jīng)典的球狀星團。它就在附近；我們對它的理解相對較好；這是我們研究恒星演化和恒星系統(tǒng)的參考資料之一。
科倫蒂:M92重要的另一個原因是因為它是銀河系中最古老的球狀星團之一，如果不是最古老的話。我們認(rèn)為M92的年齡在120億到130億年之間。它包含了一些我們能找到的最古老的恒星，或者至少我們能很好地分辨和表征它們。我們可以用像這樣的鄰近星團作為非常古老宇宙的示蹤劑。
羅杰·科恩:我們選擇M92也是因為它非常致密:有許多恒星非常緊密地聚集在一起。(星團中心的密度是太陽周圍區(qū)域的數(shù)千倍。)通過觀察M92，我們可以測試韋伯在這一特定領(lǐng)域的表現(xiàn)，我們需要對距離非常近的恒星進行測量。
球狀星團的哪些特征有助于研究恒星如何演化？
Andy Dolphin:一個主要的事情是M92中的大部分恒星可能在大致相同的時間形成，具有大致相同的元素組合，但具有廣泛的質(zhì)量。所以我們可以對這些特殊的恒星進行很好的觀察。
薩維諾:另外，由于這些恒星都屬于同一個天體(同一個球狀星團M92)，我們知道它們離我們的距離都差不多。這對我們很有幫助，因為我們知道不同恒星之間的亮度差異一定是內(nèi)在的，而不僅僅與它們的距離有關(guān)。這使得與模型的比較變得非常非常容易。
哈勃太空望遠鏡和其他望遠鏡已經(jīng)研究過這個星團。我們可以從韋伯身上看到哪些我們還沒有看到的東西？
科恩:韋伯和哈勃之間的一個重要區(qū)別是，韋伯工作在更長的波長，在那里非常冷，低質(zhì)量恒星發(fā)出大部分的光。韋伯設(shè)計得很好，可以觀察非常酷的恒星。我們實際上能夠觸及到最小質(zhì)量的恒星——小于太陽質(zhì)量0.1倍的恒星。這很有趣，因為這非常接近恒星不再是恒星的邊界。(在這一界限之下是褐矮星，它們的質(zhì)量非常低，以至于無法點燃其核心中的氫氣。)
科倫蒂:韋伯也快了很多。要用哈勃觀察非常微弱的低質(zhì)量恒星，你需要數(shù)百小時的望遠鏡時間。有了韋伯，只需要幾個小時。
科恩:這些觀測實際上并不是為了挑戰(zhàn)望遠鏡的極限。所以看到我們?nèi)匀荒軌蛱綔y到如此小而暗的恒星而不用非常非常努力，這是非常令人鼓舞的。
這些低質(zhì)量恒星有什么好玩的？
薩維諾:首先，它們是宇宙中數(shù)量最多的恒星。第二，從理論的角度來看，它們非常有趣，因為它們一直很難觀察和表征。尤其是質(zhì)量小于太陽一半的恒星，我們目前對恒星模型的理解更不確定。
科倫蒂:研究這些低質(zhì)量恒星發(fā)出的光也可以幫助我們更好地限制球狀星團的年齡。這有助于我們更好地理解銀河系的不同部分(如M92所在的光環(huán))是何時形成的。這對我們理解宇宙歷史有影響。
看起來你拍攝的圖像中間有很大的空隙。那是什么，為什么會在那里？
海豚:這張圖片是用韋伯的近紅外照相機(NIRCam)拍攝的。NIRCam有兩個模塊，兩者之間有一個“芯片間隙”。星團的中心非常擁擠，非常明亮。因此，這將限制該地區(qū)數(shù)據(jù)的有用性。這些圖像的位置與哈勃已經(jīng)獲得的數(shù)據(jù)很好地重疊了。

韋伯的NIRCam儀器拍攝的球狀星團M92的細(xì)節(jié)。這個視野覆蓋了整個圖像右半部分的左下四分之一。球狀星團是由幾乎同時形成的緊密排列的恒星組成的致密物質(zhì)。在M92中，大約有30萬顆恒星聚集成一個直徑約100光年的球體。M92中間一顆行星的夜空將閃耀著數(shù)以千計的星星，這些星星看起來比我們自己的天空亮幾千倍。該圖像顯示了距中心不同距離的恒星，這有助于天文學(xué)家理解星團中恒星的運動以及運動的物理過程。Image credit: NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI).
你的主要目標(biāo)之一是為其他科學(xué)家提供工具。你特別興奮的是什么？
Dolphin:我們開發(fā)并提供給天文學(xué)界的一個重要資源是DOLPHOT NIRCam模塊。這與一個現(xiàn)有的軟件一起工作，該軟件用于自動檢測和測量恒星和其他未分辨物體(具有類似恒星外觀的物體)的亮度。這是為哈勃上的照相機開發(fā)的。為NIRCam(以及NIRISS，Webb的另一個儀器)添加這個模塊，允許天文學(xué)家使用他們從哈勃了解的相同分析程序，另外的好處是現(xiàn)在能夠一次性分析哈勃和Webb的數(shù)據(jù)，以獲得組合望遠鏡恒星目錄。
薩維諾:這是一個非常大的社區(qū)服務(wù)組成部分。對大家都有幫助。這使得分析變得更加容易。
關(guān)于作者:
Matteo Correnti是意大利航天局空間科學(xué)數(shù)據(jù)中心和意大利羅馬國家天體物理研究所的研究員。亞歷山德羅·薩維諾是加州大學(xué)伯克利分校的博士后。羅杰·科恩是新澤西州新不倫瑞克羅格斯大學(xué)的博士后。Andy Dolphin是亞利桑那州圖森市雷神技術(shù)公司的技術(shù)人員。