NASA在美国天文学会上总结回顾 韦布空间望远镜的发现

美国天文学会（AAS）第241次会议于1月8日至12日在西雅图举行。会议新闻发布会上，科学家们分享了美国航空航天局（NASA）詹姆斯·韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope）的新发现和新进展。詹姆斯·韦布空间望远镜又称“韦布”（Webb）或“JWST”。

来自NASA和各高校的科学家们分享了韦布在多个不同学科领域的成果，包括早期宇宙、星系演化、系外行星大气和年轻恒星的形成等。

“JWST关于z = 3-9星系结构演化的早期观测”

“JWST关于早期宇宙中‘豌豆’的发现”

对韦布拍摄的遥远星系的新分析表明，这些遥远星系非常年轻，与“绿豌豆星系”有一些惊人的相似之处。“绿豌豆星系”源于“银河动物园”公民科学项目，是业余天文学家发现的一种罕见的星系，这些星系在伪彩图上呈现绿色，形态极其致密，看起来圆圆的像豆子，因此被命名为“绿豌豆星系”。研究人员在韦布第一个深场的遥远星系和附近星系之间建立了联系，以便进行更为详细的研究。更多详情请戳阅：https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-telescope-reveals-links-between-galaxies-near-and-far/。

在韦布拍摄的星系团SMACS 0723的深空图像中，三个微弱的天体（已在图中圈出）显现出与地球附近被称作“绿豌豆星系”（green peas）的罕见小星系极其相似的特性。星系团的质量使它成为一个引力透镜，既放大又扭曲了背景星系的外观。我们认为这些早期“豌豆”存在的时候，宇宙只有当今138亿年年龄的5%。最遥远的“豌豆”（图左）含氧量只有银河系的2%，可能是迄今为止发现的化学成分最为原始的星系。 

图片来源：NASA，欧洲航天局（ESA）, 加拿大航空局（CSA），太空望远镜科学研究所（STScI)

“在斯蒂五重星系中，与JWST和ALMA放大震撼和湍流的星系间介质”

一个外来星系与 “斯蒂芬五重星系”（Stephan's Quintet）猛烈碰撞产生的冲击波帮助天文学家们了解湍流如何影响星系间介质中的气体。韦布和“阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波阵列”（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，简称ALMA）的新观测结果表明，一个数倍于银河系大小的音爆启动了一个冷热分子氢气的循环工厂。另外，科学家们发现了一个巨大的星云分裂成一团温暖的气体雾，两个星云可能发生碰撞，在周围形成一团温暖的气体，并形成了一个新的星系。更多详情请戳阅：https://aas.org/sites/default/files/2023-01/AAS241_Mon1_PhilAppleton.pdf。

“JWST早期发布的观测揭示了z ~ 11-20的大量候选星系”

通过韦布的第一深场，即SMACS 0723-73场的数据，科学家们发现了共计87个红移（或“z”大于11）的候选星系，这是具有如此高红移的候选星系的第一个大样本。研究人员表示，如此大量的候选天体处于如此高的红移，是先前预测所未预料到的，需进行进一步研究。更多详情请戳阅：https://aas.org/sites/default/files/2023-01/AAS241_Mon1_HaojingYan.pdf。

“JWST揭开银河系尘埃之心”

塞弗特星系（Seyfert galaxy）星系NGC 7469附近有一个活跃的超大质量黑洞，其中心被一个恒星形成环所包围，是详细研究黑洞与其宿主星系间相互作用的理想实验室。韦布望远镜的高分辨率中红外光谱能力不但能够透过尘埃面纱清晰地观测这一现象，而且还首次使科学家们得以绘制和追踪活动核附近的冷分子和电离气体的运动。该研究揭示了由NGC 7469中心超大质量黑洞所驱动的高度电离外流，以及通过冲击加热附近的星际介质并摧毁小尘埃颗粒，展示了望远镜在揭示黑洞和星系共同演化基础上反馈过程的物理学方面的强大能力。更多的在这里。更多详情请戳阅：https://aas.org/sites/default/files/2023-01/AAS241_Mon1_VivianU.pdf。

“JWST关于年轻行星残骸盘系统的图像”

科学家们分享了韦布的近红外相机（NIRCam）拍摄的著名的边缘残骸盘系统AU Microscopii（或AU Mic）的图像。这些图像标志着首次在红外波长（3-4微米）探测到尘埃盘，使人们对尘埃盘的物质组成有了新的认识。虽然并未探测到行星，但数据对小至约为海王星质量两倍的行星极为敏感，这极大地限制了任何可能存在的尚未观测到的行星。更多详情请戳阅：https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/new-webb-image-reveals-dusty-disk-like-never-seen-before/。

“JWST透射谱对系外岩石行星大气存在的限制”

研究人员首次通过韦布望远镜确认了一颗系外行星（即围绕另一颗恒星运行的行星）。该系外行星被正式归类为LHS 475 b，其大小几乎和地球完全一样，直径是地球的99%。 NASA的凌星系外行星巡天卫星（Transiting Exoplanet Survey SatelliteT，简称TESS）暗示了这颗系外行星的存在，该研究团队在仔细审查了TESS的这一观测目标后，选择与韦布共同进行观测。韦布的近红外光谱仪（NIRSpec）仅通过两次凌日观测就轻而易举并且清晰地拍摄到了这颗系外行星。

更多详情请戳阅：

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-confirms-its-first-exoplanet

“JWST的早期成像结果：NGC 346的年轻恒星形成”

NCG 346位于小麦哲伦星系（Small Magellanic Cloud，简称SMC）中，一个临近银河系的矮星系。相较于银河系，SMC含有较低浓度的比氢或氦重的元素（天文学家将比氢和氦重的元素称为“金属”）。由于太空中的尘埃颗粒主要由金属组成，科学家们预计其尘埃含量会很低，而且很难被探测到。韦布的新数据却揭示了相反的情况。更多详情请戳阅：https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-uncovers-star-formation-in-cluster-s-dusty-ribbons/。 

欲了解关于韦布的更多信息，请戳阅：www.nasa.gov/webb。 

来源：

NASA Recaps Webb Telescope Findings From AAS Meeting

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-recaps-webb-telescope-findings-from-aas-meeting