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2023-12-04 14:06:10

幽灵般的尘埃星系重新出现在詹姆斯韦伯太空望远镜图像中

导读 它首先在地面望远镜中显示为发光的斑点,然后在哈勃太空望远镜的图像中完全消失。现在,这个幽灵般的物体在詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的

它首先在地面望远镜中显示为发光的斑点,然后在哈勃太空望远镜的图像中完全消失。现在,这个幽灵般的物体在詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的图像中以一个微弱但独特的星系的形式重新出现。

COSMOS-Web 合作的天文学家已将 AzTECC71 物体识别为尘埃恒星形成星系。或者,换句话说,这个星系正忙着形成许多新恒星,但却笼罩在一层难以看清的尘埃面纱中——从大爆炸后近 10 亿年开始。这些星系曾经被认为在早期宇宙中极为罕见,但这一发现,加上 COSMOS-Web 数据前半部分中尚未在科学文献中描述的十几个其他候选星系,表明它们可能是三个是预期的 10 倍。

“这东西是一个真正的怪物,”德克萨斯大学奥斯汀分校的博士后研究员杰德麦金尼说。“尽管它看起来像一个小斑点,但它实际上每年都会形成数百颗新恒星。事实上,即使是极端的东西在我们最新望远镜最敏感的成像中也几乎看不见,这对我来说是如此令人兴奋。它可能告诉我们有一整群星系一直在躲避我们。”

如果这一结论得到证实,则表明早期宇宙的尘埃比之前想象的要多得多。

该团队在《天体物理学杂志》上发表了研究结果 。

COSMOS-Web 项目是 JWST 最大的初始研究计划,由 UT 奥斯汀分校副教授凯特琳·凯西 (Caitlin Casey) 共同领导,旨在从三个满月大小的天空部分绘制多达 100 万个星系的地图。部分目标是研究宇宙最早的结构。由 50 多名研究人员组成的团队在 JWST 第一年获得了 250 小时的观测时间,并于 2022 年 12 月收到了第一批数据,到 2024 年 1 月还会收到更多数据。

尘埃状的恒星形成星系很难在可见光下看到,因为来自恒星的大部分光被尘埃面纱吸收,然后以更红(或更长)的波长重新发射。在 JWST 之前,天文学家有时将它们称为“哈勃暗星系”,指的是以前最灵敏的太空望远镜。

“到目前为止,我们能够看到早期宇宙中星系的唯一方法是从哈勃望远镜的光学角度,”麦金尼说。“这意味着我们对星系演化历史的理解存在偏差,因为我们只看到了未被遮挡、尘埃较少的星系。”

这个星系,AzTECC71,首先被夏威夷詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜上的相机检测到,它是一个模糊的尘埃发射团,其波长介于远透视 和微波之间。接下来,COSMOS-Web 团队在另一个团队使用智利 ALMA 望远镜收集的数据中发现了该物体,该望远镜具有更高的空间分辨率,可以在透视 线中看到。这使他们能够缩小来源的位置。当他们在 4.44 微米波长的透视 波段查看 JWST 数据时,他们在完全相同的位置发现了一个微弱的星系。在 2.7 微米以下的较短波长的光中,它是不可见的。

现在,该团队正在努力发现更多这些 JWST 微弱星系。

麦金尼说:“借助 JWST,我们可以首次研究这个被严重尘埃遮蔽的隐藏星系群的光学和透视 特性,因为它非常敏感,不仅可以凝视宇宙最远的地方。宇宙,但它也能刺穿最厚的尘埃面纱。”

研究小组估计,观测到的星系红移约为 6,即大爆炸后约 9 亿年。

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究作者包括 McKinney、Casey、Olivia Cooper(国家科学基金会研究生研究员)、Arianna Long(宇航局哈勃研究员)、Hollis Akins 和 Maximilien Franco。

宇航局通过太空望远镜科学研究所的拨款提供了支持。