宇航局韦伯和哈勃联合创造了最丰富多彩的宇宙视图

NASA 的詹姆斯·韦伯太空望远镜和哈勃太空望远镜联合研究了一个名为 MACS0416 的广阔星系团。由此产生的全色图像结合了可见光和透视 光，形成了有史以来最全面的宇宙视图之一。MACS0416 距离地球约 43 亿光年，是一对碰撞的星系团，最终将合并形成一个更大的星系团。

该图像揭示了丰富的细节，只有结合两个太空望远镜的力量才能捕捉到这些细节。它包括星团外的大量星系和一些随时间变化的光源，这可能是由于 引力透镜效应 ——来自遥远背景光源的光的扭曲和放大。

这个星团是 2014 年启动的名为“前沿领域”的雄心勃勃的哈勃合作计划中的一系列前所未有的超深宇宙视图中的第一个。哈勃率先寻找一些迄今为止发现的本质上最 微弱和最年轻的星系。韦伯的透视 视觉通过其透视 视觉更深入地了解早期宇宙，显着增强了这种深度观察。

亚利桑那州立大学的罗吉尔·温德霍斯特 (Rogier Windhorst) 表示：“我们正在哈勃的遗产基础上，推动更远的距离和更微弱的天体。”他是 PEARLS 计划(再电离和透镜科学的主要河外区域)的首席研究员，该计划进行了韦伯观测。

颜色的含义

为了制作图像，通常最短波长的光被颜色编码为蓝色，最长波长为，中间波长为绿色。0.4 至 5 微米的广泛波长范围产生了特别生动的星系景观。

这些颜色为星系距离提供了线索：最蓝的星系相对较近，并且经常显示出强烈的恒星形成，正如哈勃望远镜所检测到的那样，而较红的星系往往距离更远，正如韦伯望远镜所检测到的那样。有些星系也显得非常，因为它们含有大量的宇宙尘埃，这些尘埃往往会吸收蓝色的星光。

“只有将韦伯数据与哈勃数据结合起来，整个情况才会变得清晰，”温德霍斯特说。

圣诞树星系团

虽然韦伯的新观察有助于这种美学观点，但它们是为了特定的科学目的而采取的。研究小组将他们的三个时期的观察(每个时期相隔数周)与来自 CANUCS(加拿大 NIRISS 无偏聚类调查)研究小组的第四个时期的观察结合起来。目标是寻找观察到的亮度随时间变化的物体，即瞬态。

他们在视野中发现了 14 个这样的瞬变现象。其中十二个瞬变位于被引力透镜高度放大的三个星系中，并且很可能是被短暂高度放大的单个恒星或多恒星系统。其余两个瞬变位于适度放大的背景星系内，很可能是超新星。

“我们将 MACS0416 称为圣诞树星系团，不仅因为它色彩缤纷，而且因为我们在其中发现了这些闪烁的灯光。我们到处都可以看到瞬变现象，”哥伦比亚密苏里大学的严浩晶(Haojing Yan)说道，他是一篇描述科学结果的论文的主要作者。

在相对较短的时间范围内进行观测发现如此多的瞬变表明，天文学家可以通过韦伯的定期监测在该星团和其他类似的星团中发现许多其他瞬变。

怪兽之星

在该团队发现的瞬态现象中，有一个特别引人注目。位于大爆炸后约 30 亿年的星系中，它被放大了至少 4,000 倍。该团队将这个恒星系统昵称为“魔斯拉”，以表彰其“怪物本质”，它既极其明亮又极其放大。它与研究人员之前发现的另一颗透镜恒星一起，他们昵称“哥斯拉”。(哥斯拉和魔斯拉都是日本电影中被称为怪兽的巨型怪物。)

有趣的是，在九年前的哈勃观测中也可以看到摩斯拉。这是不寻常的，因为前景星系团和背景恒星之间需要非常特殊的对齐才能将恒星放大得如此之大。恒星和星团的相互运动最终应该消除这种排列。

最可能的解释是前景簇内有一个额外的物体增加了更多的放大倍数。该团队能够将其质量限制在太阳质量的 10,000 到 100 万倍之间。然而，这种所谓的“毫透镜”的确切性质仍然未知。

“最可能的解释是球状星团太微弱，韦伯无法直接看到，”详细介绍这一发现的论文的主要作者、西班牙坎塔布里亚研究所的何塞·迭戈说道。“但我们还不知道这个附加镜头的真实性质。”

严 等人。论文 被《天体物理学杂志》接受发表。迭戈 等人。论文 已发表在《天文学与天体物理学》上。

此处显示的韦伯数据是作为 PEARLS GTO 计划 1176的一部分获得的。

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