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韋伯太空望遠鏡傳回新影像:令人震撼的數百萬恒星和星系中有史以來最清晰的塵埃

2024-02-02科學

韋伯太空望遠鏡最新傳回地球的影像,以天文學家從未見過的前所未有的細節,捕捉到19個螺旋星系的閃爍影像,以及裏面數百萬以它們為家的恒星。 天文學家認為,大約60%的星系是螺旋星系,而我們的太陽系位於銀河系的一個旋臂中。韋伯太空望遠鏡的觀測,可以幫助天文學家更好地了解恒星的形成和像銀河系這樣的螺旋星系的演化。

▲韋伯太空望遠鏡傳回19個螺旋星系以及裏面數百萬的恒星

韋伯傳回新影像

星系中的氣泡和塵埃

被分解到有史以來最小尺度

韋伯太空望遠鏡擁有在不同波長的紅外光(如近紅外和中紅外)中觀察宇宙的獨特能力,展示了每個星系復雜結構中的恒星、瓦斯和塵埃。

從正面看,新影像中的每個星系都有充滿恒星的旋臂。每個星系的中心都有古老恒星或超大品質黑洞的星團。

這些觀測是作為全球「附近星系高角度分辨率物理學計畫」(PHANGS)的一部份進行的,該計畫還研究了哈伯太空望遠鏡、歐洲太空望遠鏡超大望遠鏡MUSE儀器和智利阿塔卡馬大型公釐/亞公釐陣列的數據。

來自全球不同望遠鏡的數據,能使天文學家對不同波長的可見光、紫外線和無線電波進行觀測。

PHANGS核心成員、美國巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所新任務和戰略舉措計畫科學家珍娜絲·李在一份聲明中表示:「韋伯太空望遠鏡的新影像非同尋常。即使對於研究這些星系幾十年的研究人員來說,它們都是令人震憾的。星系中的氣泡和塵埃,被分解到有史以來最小的尺度,並講述了恒星形成周期的情況。」

▲影像顯示了有史以來最小尺度的星系氣泡和細絲

螺旋內部窺視

幫助天文學家確定

星系如何培育和停止恒星的形成

透過韋伯望遠鏡發回來的影像,天文學家觀察了數百萬顆閃爍的藍色恒星。這些恒星聚集在一起,分布在19個星系的旋臂內。與此同時,韋伯望遠鏡的中紅外儀器將恒星周圍發光的氣泡和塵埃,以及包裹在有助於恒星生長的瓦斯和塵埃中仍在形成紅色的恒星清晰可見。

PHANGS核心成員、艾德蒙頓艾爾伯塔大學物理學教授愛瑞克·羅斯諾維斯基說:「在這些照片裏,我們可以找到星系中最新、品質最大的恒星。」

這些影像將用於幫助天文學家確定螺旋星系中瓦斯和塵埃的分布,以及星系如何培育和停止恒星的形成。

羅斯諾維斯基說:「這些結構在星系的某些部份往往遵循相同的模式,它們的間距告訴我們很多關於星系如何分布瓦斯和塵埃的資訊。」

韋伯望遠鏡還捕捉到了銀河系瓦斯和塵埃中巨大的球形空隙,這些空隙很可能是恒星爆炸形成的。PHANGS核心成員、哥倫布俄亥俄州立大學天文學教授阿達姆·勒羅伊表示:「這些球形空隙可能是由一顆或多顆恒星爆炸形成的,然後在星際物質中形成了巨大的空洞。」

新影像揭示大量恒星

透過對所有型別恒星精確編目

可以建立更全面的星系生命周期檢視

天文學家認為星系是由內而外形成的。恒星的形成始於銀河系中心,然後以螺旋的形式在臂上形成波紋。這意味著恒星與星系中心的距離與其年齡有關,因此較年輕的恒星可能離星系核心更遠。每個星系中心附近的藍色恒星群表明恒星年齡較大。

同時,一些星系中心附近有粉紅色尖峰。「這是一個明顯的跡象,表明可能存在一個活躍的超大品質黑洞。」PHANGS核心成員、德國海德堡馬克斯·普朗克天文研究所科學家艾娃·施尼爾尼表示,「還有,朝向中心的星團非常明亮,以至於它們已經飽和了影像的那個區域。」

勒羅伊表示,科學家們最興奮的是,研究韋伯望遠鏡的新影像裏所揭示的大量恒星。他說:「恒星可以存活數十億年或數萬億年。透過對所有型別的恒星進行精確編目,我們可以建立一個更可靠、更全面的星系生命周期檢視。」

紅星新聞記者 鄭直

編輯 彭疆 責編 鄧旆光

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