来自詹姆斯韦伯的前两个月科学行动的高光

第一组詹姆斯韦伯的图像把我们都吹走开。在刚2个月内，它被看到了没有人可能已经能预料到了的高光。

STARTS WITH A BANG — SEPTEMBER 12, 2022

Ethan Siegel

哈勃对詹姆斯韦伯车轮星系（及它的周围环境）的观望展示一个壮观的差异：1995年对2022年图像揭示前景天体怎样像从我们自己星系内插入的恒星已经相对这些外部星系里的背景特征在过去27年里移动。此外，詹姆斯韦伯的数据揭示哈勃望远镜可能从未见过的特征。(Credits: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team; ESA/Hubble & NASA)

关键要点

从行星到星云到附近的星系一路到遥远的宇宙，詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）已经向我们展示了我们之前从未见过的宇宙。虽然前五张图像每个以它们自己的方式都是革命性的，但詹姆斯韦伯太空望远镜已经继续来探索宇宙，揭示以前未知的和看不见的特征。因为这些图像中只有少数已经被公开，大多数人------甚至大多数天文学家------已经从未见过所有的图像。享受探索人类的宇宙的最新观望吧！

历史上，我们的最宏伟的深太空观望来自哈勃望远镜。

右边显示了的车轮星系是一个不完美环星系的令人震惊的例子，在那里一个老恒星的中心核和一个年轻恒星的明亮环被整个它的气体和恒星的细桥连接。这个环的原因，在图像的左上角一个插入的星系冲撞过这个车轮，因为这个相互作用的结果它自己形成新的恒星。(Credit: ESA/Hubble & NASA)

然而，截至2022年7月，一个优越的太空望远镜已经浮现了。

这张来自詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外图像展示各种在车轮星系内及它的同伴中不能被哈勃揭示的特征。哈勃望远镜的更小尺寸、更低的分辨率、更暖和的温度和更差的仪器确保詹姆斯韦伯太空望远镜的独特的能力将揭示几乎任何以前从未见过的天体的特征。(Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team)

詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）把我们带到超越另外的任何东西已经看到的。

这张图像特征来自10个不同詹姆斯韦伯太空望远镜滤波器的数据：6个来自近红外，4个来自中红外。因此，包括恒星、气体、尘埃和各种分子签名都能一下子被揭示，展示恒星形成正在发生和未来将发生的地方，以及许多其他特征。(Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team)

附近，木星就像前所未有出现一样。

来自詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外相机的木星的三滤波器图特征一个3.6微米（红色）通道，一个2.12微米（黄绿色）通道和一个1.5微米（蓝色）通道。鉴于行星的旋转所有这些波长都被尽可能的对齐，然后被组合来揭示在这里看到的超常特征。(Credit: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; Processing: J. Schmidt)

它的条带、环、极光和卫星沿着背景星系旁边出现。

这个动画展示詹姆斯韦伯太空望远镜的木星的独特近红外视图。除了条带、巨大的红点和在木星的昼夜边界可见的“大气层雾霾”外，一些卫星、环和极光的特征被看到并被标记。请注意，远离这颗行星，各种微弱的“污迹”能被看到：这些是遥远的背景星系罕见的在同一帧内作为明亮的行星一样的天体被看到，但詹姆斯韦伯太空望远镜的优越光学能揭示它们。(Credit: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; Processing: R. Hueso (UPV/EHU) & J. Schmidt)

詹姆斯韦伯太空望远镜直接用红外成像观察了系外行星。

围绕恒星HIP 65426，这詹姆斯韦伯太空望远镜用它的高对比度日冕仪掩盖，一颗环绕的气体巨系外行星已经被揭示。结合两个近红外和两个中红外滤波器，我们能揭示这颗行星，它比它环绕的恒星更暗约1万倍。(Credit: NASA, ESA, CSA, Alyssa Pagan (STScI); Science: Aarynn Carter (UCSC), ERS 1386 Team))

光谱上，过境探测吸收的光

过境系外行星并不封锁一颗恒星的光在所有不同波长中的同一分数，而是不同分数的光以波长依赖的方式被吸收和发射。就像地球的大气层优先的发射更红的光但散射更蓝的光一样，系外行星WASP-39b允许不同分数的光以一种依赖波长的方式穿过它的大气层，詹姆斯韦伯太空望远镜能探测到。(Credit: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI), Joseph Olmsted (STScI))

以及发射的光：揭示分子的存在。

在第一次科学发布中，詹姆斯韦伯太空望远镜光谱上揭示了在系外行星的大气层中水的存在。以它对WASP-39b的测量，它已经揭示了在一个系外行星的大气层中丰富的二氧化碳存在。毫无疑问，使用詹姆斯韦伯太空望远镜在不同的世界中将会发现更多变化浓度的分子。(Credit: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI), Joseph Olmsted (STScI))

恒星形成的星云显示前所未有的细节。

用詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄的狼蛛星云的近红外视图是分辨率更高、波长覆盖范围比以前的任何视图都更广。扩展哈勃教了我们的，我们现在能不用我们的本地群比以往任何时候更详细研究恒星的形成。(Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team)

从新的、年轻的、蓝色的恒星

这个在狼蛛星云中心发现的年轻星团的中心集中被称为R136，它包含许多已知最大质量的恒星。其中有R136a1，它以太阳质量的约260倍而来，使它成为已知的最重的恒星。一切都告知，这是我们本系群中最大的恒星形成区域，它将可能会形成数十万颗新恒星。(Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team)

到气态特征，

正如用詹姆斯韦伯太空望远镜光谱成像所揭示的，像氢原子、氢分子和碳氢化合物一样的化学物质在狼蛛星云内的空间中占据不同的位置，显示甚至一个单一恒星形成区域能是多变化的。(Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team)

詹姆斯韦伯太空望远镜展示哈勃望远镜不能的。

这个动画展示詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外视图之间的过渡，它展示了的恒星和吸收光的尘埃对中红外视图，在那里温暖的尘埃被照亮，恒星实际上是看不见的。这些试图把我们带到远远超越哈勃能构看的并进入一个我们之前从未进入过的波长和分辨率领域。(Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team)

与此同时，詹姆斯韦伯太空望远镜的初始对齐图像壮观的增长。

詹姆斯韦伯太空望远镜的围绕恒星2MASSJ17554042+6551277的衍射峰值被非常详细的看到，是在第一次成功的对齐图像中看到的同一峰值。这个科学数据因为被背景星系的辉煌细节证明现在在长的被投入使用。(Credit: NASA / ESA / CSA / STScI)

现在一个140多兆像素视野，它广阔地揭示遥远在外的星系。

这张看起来很小的图像是在詹姆斯韦伯太空望远镜已经被完全对齐和校准后一个缩小的完整约140兆像素的视场的版本。照片左下角的明亮恒星是来自詹姆斯韦伯太空望远镜的第一张对齐图像中著名的“对齐恒星”。(Credit: NASA / ESA / CSA / STScI)

这个视图的仅1%包含约100个可识别的天体。

这是一个全分辨率刚好视野的1%的视图，用于捕获恒星2MASSJ17554042+6551277，这对是詹姆斯韦伯太空望远镜的第一个对齐目标负责。这里揭示了大约100个星系，表明大约10000个星系一定存在，并且在整个图像的整个视场中对詹姆斯韦伯太空望远镜是可见的。(Credit: NASA / ESA / CSA / STScI)

大质量的、进化的、复杂的星系形状出现在所有观测到的距离上。

GLASS的早期释放科学计划的早期结果揭示超过200个来源，它们跨越红移中和质量的不同范围。这帮助教我们星系在宇宙时间/演化中的一系列质量和阶段上采纳什么形成星系，揭示一些非常大质量的、非常早期但看起来非常进化的星系。(Credit: C. Jacobs, K. Glazebrook et al., arXiv:2208.06516, 2022)

此外，圆盘状星系候选令人惊讶地出现在极端早期。

宇宙演化早期发布科学勘察（CEERS Survey）打破了由詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄的最大深场图像的记录，之前被发布的第一个透镜星团图像把持。这一小块天空，靠近北斗七星的手柄，包含一些在宇宙历史的第一个约30亿年内发现的约200个发光盘候选星系。这是令人惊讶的早，但可能对我们关于星系形成和演化把持许多教训。(Credit: NASA, ESA, CSA, STScI; CEERS collaboration)

詹姆斯韦伯太空望远镜还观望了从来最遥远的恒星：埃伦德尔。

埃伦德尔的视图，目前已知的最遥远的恒星来自于詹姆斯韦伯太空望远镜。用8个近红外相机滤镜已经观察了这颗恒星，我们已经能够确定它最有可能是一颗恒星，亮度约是太阳的100万倍，表面温度约为15000K和一个至少为4000倍的透镜放大倍数。后续的观测包括光谱数据将在2022年晚些时候进行。(Credit: B. Welch & D. Coe et al., arXiv:2208.09007, 2022)

但可以争论的它的最伟大的图像是单个星系。

之前被哈勃看到的螺旋星系NGC 7496显示一个显著的发光的尘埃通道的量，来自新恒星的大量反馈，以及跨一个星系的恒星形成的最早期阶段的血腥细节。用詹姆斯韦伯太空望远镜我们将以前所未有的细节看宇宙。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI, PHANGS team; Acknowledgement: Judy Schmidt & Janice Lee)

詹姆斯韦伯太空望远镜的视图揭示气体、尘埃、恒星等等。

詹姆斯韦伯太空望远镜和PHANGS团队提供的这个在星系NGC1365中的气体、尘埃、恒星和更多的视图来到了我们，该团队工作来调查富含尘埃的恒星形成星系的详细属性。像这样的图像帮助我们了解在一个星系的生命过程中恒星怎样以及在哪里形成。(Credit: NASA, ESA, CSA, and STScI, PHANGS team; Acknowledgement: Judy Schmidt)

中央包含黑洞的核在中红外光中照耀。

这个发光红外星系VV 114的中红外（MIRI）视图一道与更旧的哈勃视图一起显示，揭示在东部部分的一个明亮的核，以及一个富含年轻星团的西部成分。在东部区域的西南部分一个活跃的星系核的存在被揭示，以及约40个恒星形成结，其中约10个没有光学对应物。多环芳烃的存在也被看到。(Credit: A. S. Evans et al., arXiv:2208.14507v1, 2022)

恒星形成的气体桥出现在相互作用的星系之间。

星系IC 1623B，用詹姆斯韦伯太空望远镜以各种近红外滤光器观察，揭示关于两个活跃的、相互作用的、正在形成恒星的星系之间的星际介质的细节。这些近红外相机图像只代表总数据的一部分，其中将包括近红外光谱仪和中红外相机仪器图像，这将被采取为尊重这个星系。(Credit: NASA / ESA / CSA / STScI, Lee Armas et al.; Processing: R. Colombari)

从哈勃

这个幻影星系的视图也被称为梅西耶74/NGC 628，结合了来自哈勃望远镜的蓝色、可见光和近红外图像，以及一条特殊的氢发射线来创造这种复合图像。虽然这是我们之前的幻影星系最好的视图，揭示许多有趣的特征，但詹姆斯韦伯太空望远镜的它的观望已经揭示了如此更多的。(Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration; Acknowledgment: R. Chandar (University of Toledo) and J. Miller (University of Michigan))

到詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外眼，

这个幻影星系梅西耶74的纯红外视图展示更冷的恒星和在螺旋臂之间发现的衬的复杂的尘埃结构。这些结构只在以前的视图中被暗示过；詹姆斯韦伯太空望远镜的独特能力已经首次揭示了它们。(Credit: NASA, ESA, CSA, STScI; Processing: Robert Eder)

到诡异的、不熟悉的中红外视图，

用詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄的中红外视图显示幻影星系（M74）有突出而完好定义的旋臂。总之，PHANGS的合作项目将研究19个附近的恒星形成星系，以更好地了解如何以及何时恒星形成被触发，测量在这个过程中内部星团的质量和年龄。(Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; Acknowledgement: J. Schmidt)

宇宙在韦伯的观望的眼睛下正在像之前从未有过一样进入焦点。

这个三面板动画显示幻影星系中心M74（NGC 628）的三个不同视图。我们熟悉的彩色图像是哈勃（光学）视图，第二个面板展示来自哈勃和韦伯的近红外视图，而中红外面板显示将最终在稍后形成新的恒星的温暖的尘埃，仅包含来自詹姆斯韦伯太空望远镜的数据。(Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. Chandar; Acknowledgement: J. Schmidt; Animation: E. Siegel)

大多寂静的星期一以图像、视觉和不超过200个单词讲述一个天文故事。少说话，多微笑。

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