2019-08-22 23:56:01
韦伯望远镜将进行调查新星诞生在哪里

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在制作新星时,党在现今的宇宙中几乎已经结束了。事实上,它已经接近数十亿年了。我们的银河系每年继续相当于一个太阳。但在过去,这个比率高达100倍。因此,如果我们真的想要了解太阳在太阳中形成的恒星,我们需要看看数十亿年的历史。

使用美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜作为一种时间机器,一组研究人员打算这样做。由位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的首席调查员Jane Rigby和伊利诺伊大学香槟分校的联合首席研究员Joaquin Vieira领导,该团队将利用称为引力透镜的自然宇宙望远镜。这些巨大的天体将放大来自恒星形成峰值处或附近的遥远星系的光。

引力透镜现象发生在大量物质(如大质量星系或星系团)产生的引力场扭曲和放大来自其背后的物体的光线时,但在同一视线范围内。这种效应使得研究人员可以研究太远的早期星系的细节,即使是最强大的太空望远镜,也可以看到。

“我们研究的四个星系看起来比它们实际上要亮得多,因为它们已经高度放大了50倍。我们将使用引力透镜来研究这些星系是如何形成它们的恒星的,以及它是如何形成恒星的形成分布在整个星系中,“里格比解释道。

“使用透镜光源的好处在于,它就像一个宇宙放大镜,银河系被拉伸,因此它可以提高望远镜的分辨率,”维埃拉说。

该程序被称为瞄准极度放大的全色透镜弧及其延伸恒星形成或模板。尽管TEMPLATES是一个缩写词,但它的含义更深入。 “模板”一词是指用作设计或构建类似物品的图案,模具或指南的东西。 “我们希望让这四个目标得到非常好的研究,并拥有非常好的数据,因此其他Webb研究人员可以将它们用作模板或者很好的例子,当他们努力了解大量星系的数据时Rigby说。

选择这四个星系的主要原因之一是因为它们非常明亮,使它们易于研究。 “所有这些星系都像疯了一样形成星星,”维埃拉说。

这些目标也代表了宇宙中各种各样的星系,包括它们的尘埃,它们有多亮,以及它们已经制造了多少颗恒星。当天文学家的图像显示出黑暗的,通常是模糊的斑块,这些斑块来自星系中阻挡星光的尘埃时,天文学家将星系称为“尘土飞扬”。

其中两个星系非常尘埃,其中两个星系都没有尘土飞扬。这两个尘埃状的星系都是由另一个单一的星系组成的。两个不是很尘埃的星系被星系团聚集。

从尘埃落定的星系中,科学家们可以看到星系如何进化。根据对非尘埃星系的调查,他们有不同的画面。那些照片并不总是匹配。预计韦伯将提供一个更完整的恒星形成故事,因为它具有观察年轻恒星加热尘埃的光的敏感性 - 即使在没有大量尘埃的星系中 - 以及看到可见光的敏感性即使是尘土飞扬的星系。

TEMPLATES团队将使用Webb上的四种仪器中的三种,以及许多望远镜的滤波器和设置,以获得尽可能多的关于这些星系的数据。除了拍照外,该团队还将使用光谱技术,这种技术将揭示星系的化学成分,气体的运动方式以及气体的密集和热。

Webb将允许团队在每个星系中进行测量。 “这就像解剖一样,”里格比解释道。 “我们将挑选出银河系的每一块,而不是仅仅进行一次平均测量。”

解开恒星形成的奥秘

TEMPLATES团队有四个主要目标:

测量形成多少新恒星,以确定星系形成恒星的速度。通过对四个星系进行不同类型的恒星形成速率测量,该团队计划了解他们是否同意或不同意。通过交叉检查,该团队将确定这些星系是否处于剧烈的恒星形成过程中,或者它们是否偶尔形成一颗恒星。

绘制这些星系中的恒星形成率。科学家们对宇宙大部分时间星系在恒星形成的位置并不了解。映射附近宇宙中星系中的恒星形成相对容易,但对于遥远的星系来说则要困难得多。纵观大部分宇宙时间,遥远的星系在天空中都显得非常小,个别特征无法解决。因此,科学家们对早期宇宙中星系在恒星形成的位置没有很好的理解。

比较年轻和年老的恒星人口。科学家将测量像太阳一样生存数十亿年的老星。他们将确定这些恒星在星系中的位置,这将告知他们过去恒星形成的历史。然后他们可以将这些数据与新恒星形成的位置进行比较。这将揭示恒星形成随着时间的推移如何在星系中发生变化,并回答有关星系如何生长的一些基本问题。例如,它们是从内到外还是从外部构建?

测量这些星系内的气体条件。科学家将确定这些星系构成的周期表有多少 - 例如,它们含有多少碳,氧和氮。他们还将测量其他物理条件,例如气体的密度。

帮助其他研究人员了解Webb

该团队的观察将成为导演的自主 - 早期释放科学计划的一部分,该计划在望远镜任务的早期为选定的项目提供时间。该计划允许天文学界快速学习如何最好地使用Webb的能力,同时也产生强大的科学。该团队还帮助其他研究人员了解使用这台望远镜获取数据的最佳方法。

“模板确实只是触及了你可以用Webb做什么,”Rigby继续道。 “这绝对不是最后一个词 - 它是这台望远镜能够做到的第一个词,我们如何理解星系。我们用TEMPLATES做的是我们要确保我们击中了在任务的早期阶段运行华丽的数据,真正了解如何充分利用Webb的惊人能力。“

詹姆斯韦伯太空望远镜将于2021年发射时成为世界首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的神秘面纱,远眺其他恒星周围的遥远世界,探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们的地方在里面。 Webb是由NASA及其合作伙伴ESA(欧洲航天局)和加拿大航天局领导的国际项目。

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