令人惊叹的詹姆斯韦伯太空望远镜图像引发科学狂热

詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄到的令人惊叹的深红外宇宙图像揭示了 42 张新的星系透镜图像，并揭示了前所未有的透镜形状深度，这可能最终有助于我们看到第一批星系。

揭示詹姆斯韦伯太空望远镜美国总统乔拜登在特别演讲中的深度照片白宫活动他于 7 月 11 日被拘留，这是一个严密保密的秘密。天文学家团队争先恐后地成为第一个对其进行分析的人，在图像发布后的一周内，三篇新的研究论文被发布到社区的预印本服务器上。

“说实话，我们有点不高兴！” 亚利桑那大学 Steward 天文台的天文学家、其中一篇论文的合著者 Brenda Fry 告诉 Space.com。 “通常我们会有一两年的预警，但没有人看到 [this release] 这个时候来。”

画廊：詹姆斯韦伯太空望远镜的第一张照片
有关的：詹姆斯韦伯太空望远镜是如何工作的？

这星系 SMACS J0723.3-7327 星团，简称 SMACS J0723，是韦伯为各种引力透镜调查拍摄的一组星系团之一。最重要的是，弗莱说，SMACS J0723 并没有什么特别之处——直到现在。

精心挑选 [to be one of the first images] 因为它是一个相对未知的目标。”

重力透镜一种现象，其中一个非常大的物体的重力导致空间弯曲成类似于光学透镜的形状，使来自透镜后面的任何东西的光线扭曲并放大其亮度。星系团是特别有效的透镜，因为它们在直径约 3 到 5 百万光年的相对紧凑的体积中包含巨大的质量（在 SMACS J0723 的情况下，约为太阳质量的 100 万亿倍） .

以前的民意调查由哈勃太空望远镜并退休赫歇尔空间天文台他们在 SMACS J0723 观测中发现了一些背景星系的透镜状图像。但韦伯正在将研究提升到一个全新的水平。

由加州大学伯克利分校的研究生 Massimo Pascal 领导的 Frye 团队在新的深场图像背景中发现了 42 个新的镜头图像。引力透镜可以创建同一个星系的多个图像，因此这 42 个图像代表 19 个单独的星系。由德国马克斯普朗克天体物理研究所的 Gabriel Caminha 领导的另一个团队使用新镜头统计了 27 张图像。

无论最终结果如何，这些透镜状图像都允许科学家微调物质可见和可见的地图黑暗的 – 分布在 SMACS J0723 系列中，从而设计了镜头的形状。杜伦大学纪尧姆·马勒 (Guillaume Mahler) 领导的团队发表的一篇新研究论文得出结论，大部分质量集中在星团中最亮、质量最大的星系中。

箭头表示放大的星系

SMACS J0723 网络图像中一些透镜背景星系的示例。（图片来源：NASA/ESA/CSA/STScI/Pascale 等人。）

“我们的模型不仅描述了质量，而且我们还可以使用它们来描述这些透镜状图像的放大倍数，”帕斯卡告诉 Space.com。

目前最遥远的确认星系是一个遥远的物体，被称为 GN-z11，它的红移为 11.09，这意味着我们看到它是 134 亿年前的样子，也就是仅仅 4 亿年后大爆炸. （“红移”是指当宇宙在遥远的物体和观察者之间拉伸时发生的光的波长拉伸。红移因子越高，光源越远。）

距离最远的候选人是高清1，它是在红移 13 时检测到的，在我们看来，它在大爆炸后仅 3 亿年就出现了。而最近，来自网络的早期结果它确定了另一个红移 13 候选星系，称为 GLASS-z11。然而，天文学家尚未证实 HD1 或 GLASS-z11 的红移。

预计韦伯将打破这两个红移记录，尽管尚未确定在 SMACS J0723 中看到的任何透镜星系是否距离 Gn-z11 或 HD1 更远。帕斯卡和弗雷对绘制一种称为“临界曲线”的现象很感兴趣，因为正是沿着这些曲线，引力透镜使用了最大的放大力，天文学家最有机会看到第一个星系.

“透镜群中的典型放大倍率接近 10 倍，这不足以看到第一个星系，”弗雷说。 “但如果我们观察临界曲线附近，事情就会被放大数百甚至数千倍。”

将临界曲线想象为表面地形图上的等高线一片地. 这些等高线组合在一起的越多，表面上的任何给定点都会上升得越高。同样，临界曲线是引力势等高线的交汇处，它们越多，势能的强度和随之而来的放大倍数就越大。带有镜头的图像的位置和形状可以指示关键曲线的位置。

箭头表示放大的星系

SMACS J0723 网络图像中一些透镜背景星系的示例。（图片来源：NASA/ESA/CSA/STScI/Pascale 等人。）

“最终，我们想要做的是直接沿着放大倍率更高的临界曲线观察，这就是我们要找到最高红移星系的地方，”弗雷说。

正是由于这个原因，韦伯最初的三篇关于深场的新论文专注于对前质量中物质的数量和分布进行建模，从而对透镜的形状和临界曲线的位置进行建模。

然而，建模也可以告诉我们有关星系团的历史。

“我们发现整体分布比预期的要长一点，”帕斯卡说。 “也许这说明了什么集群合并历史，我们可以从中推断并了解整个区块的形成，这发生在一个非常混乱的环境中重力所有这些星系相互拉扯。”

帕斯卡、弗雷的团队和其他两位论文作者的下一步是遵循同行评审过程，以查看这些发现发表在科学期刊上。此外，来自 NIRISS（近红外成像仪和狭缝分光光度计）的数据正在等待分析，应该可以帮助科学家确定透镜状星系的光谱红移并了解它们的距离。（深场图像由近红外相机 NIRCam 拍摄。）

“在韦伯拍摄他之前，SMACS J0723 并不是该剧的明星，”帕斯卡说。 “现在，突然之间，上面有一张又一张的，这真的说明了韦伯网的强大，揭示了我们以前看不到的东西。”

可以找到 Pascal 和 Free 论文的初始版本这边. 其他两张卡都可以这边和这边.

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Shao Shuang

“创作者。屡获殊荣的问题解决者。音乐布道者。无法治愈的内向。”

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