为你自己探索詹姆斯韦伯太空望远镜的从来最深观望

    詹姆斯韦伯太空望远镜已经打破了哈勃的许多宇宙记录。也许在这个数据丰富的图像中已经存在另外的记录打破者？

STARTS WITH A BANG — OCTOBER 23, 2023

Ethan Siegel

詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查视野的这个小部分展示新颖的现在仅用合作的第二次数据发布可利用的细节。这代表迄今为止遥远的宇宙的最深的詹姆斯韦伯太空望远镜观望之一，并且可能包含一些额外的还没有被从全套数据剔出出来的宇宙记录打破者。Credit: JADES Collaboration

关键要点

    如果你要比以往任何时候都更深入观测这个宇宙，简单的将你的高功率天文台指向天空的同一区域并保持积累越来越多的数据。

    以一个被估计的致力于詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查（JADES）的窄场770小时的科学操作，几个宇宙记录已经随到目前为止发布的数据下降。

    现在，用比之前向公众发布的更多数据，一个交互式工具允许你来为你自己探索该区域。也许，潜伏在它之内的将是新的不只是破纪录而且是革命性的发现。

    天文学家已经破解了宇宙密码来看宇宙的遥远过去。

詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查勘查的观望区域，以及在这个视野内验证的四个最遥远的星系。三个z = 13.20,12.63和11.58的星系都比之前的记录保持者GN-z11更遥远，GN-z11已被哈勃望远镜识别，现在已被詹姆斯韦伯太空望远镜光谱壮观的证实红移为z = 10.6。毫无疑问，这些记录本身将被打破，可能的有已经存在于同一视野中的星系候选者。Credit: NASA, ESA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), Leah Hustak (STScI); Science credits: Brant Robertson (UC Santa Cruz), S. Tacchella (Cambridge), E. Curtis-Lake (UOH), S. Carniani (Scuola Normale Superiore), JADES Collaboration

    简单的采用你的最大、最强大的天基天文台，

詹姆斯韦伯太空望远镜现已全面运行，有哈勃望远镜的聚光能力的七倍，但将能够来看远更远进入光谱的红外部分，揭示那些甚至比哈勃望远镜从来能够看到的更早存在的星系，由于它的更长的波长能力和远更低的运行温度。对先于再电离时代看到的星系种群应该被丰富的发现，哈勃的旧宇宙距离记录已经被打破。Credit: NASA/JWST Science Team; composite by E. Siegel

    将它指向天空的同一区域长时间，

这张图片显示詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查（詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查）的研究区域。该区域包括和包含哈勃极限深场，并在哈勃望远镜不能看到的破纪录距离上揭示新星系。詹姆斯韦伯太空望远镜图像上的颜色不是“真彩色”，而是基于各种选择被分配的。该图像于 2022 年12 月发布，此后已经被通过同一空间区域内的后续观测增强。Credit: NASA, ESA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb); Science credits: Brant Robertson (UC Santa Cruz), S. Tacchella (Cambridge), E. Curtis-Lake (UOH), S. Carniani (Scuola Normale Superiore), JADES Collaboration

    并在一个宽范围的红外波长上观测它。

对每个近红外相机滤光片的初步总系统吞吐量，包括来自詹姆斯韦伯太空望远镜光学望远镜元件（OTE）、近红外相机光学序列、二向色性，滤波器和探测器量子效率（QE）的贡献。通量指光子对电子的转换效率。通过用一系列詹姆斯韦伯太空望远镜滤光片延伸到比哈勃的极限远更长的波长（1.6到2.0微米之间），詹姆斯韦伯太空望远镜能揭示对哈勃完全不可见的细节。Credit: NASA/JWST NIRCam instrument team

    随膨胀的宇宙延伸星光到更长的波长，红外观测是关键。

当光从一个光源发射时它有一个特定的波长。在被一个观测者吸收之前它一定旅行穿过膨胀的宇宙更长，与当它被发射时的波长相比该光的波长将被红移或拉伸到更长的值就越大。.Credit: Ben Gibson/Big Think

    甚至有阻挡光的中性原子挡在路上，这些长波长将揭示超遥远的星系。

宇宙历史示意图，突出再电离。在恒星或星系形成之前，宇宙充满了阻挡光的回到当宇宙约38万岁时形成的中性原子。直到5.5亿年后为止宇宙的大部分没有变的再电离，一些区域更早取得了完全再电离，而另一些地区更晚。第一次再电离主波开始发生在约岁数的2亿岁左右，而一些幸运的恒星可能在大爆炸后5000万到1亿年形成。有了正确的工具如詹姆斯韦伯太空望远镜，我们正在开始揭示比以前任何其他工具已经做出的都更遥远的星系。Credit: S. G. Djorgovski et al., Caltech; Caltech Digital Media Center

    跨许多天空区域的早期詹姆斯韦伯太空望远镜数据已经揭示了超出哈勃先前极限的星系。

詹姆斯韦伯太空望远镜深场图像的一部分，以哈勃观测作为它的对应物显示。在詹姆斯韦伯太空望远镜场内，有大量不能被哈勃望远镜看到的天体，展示詹姆斯韦伯太空望远镜的来揭示哈勃望远镜不能够的能力，这主要归功于它的更长波长的能力。Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Christina Williams (NSF’s NOIRLab), Sandro Tacchella (Cambridge), Michael Maseda (UW-Madison); Processing: Joseph DePasquale (STScI); Animation: E. Siegel

    但要甚至还更深，同一区域的更多观测时间是必要的。

用詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄的詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查天空观望的这一部分展示附近的大型星系许多种类的更遥远的星系，以及一个遥远的星系的密集群/星系团，所有这些都在同一视野中一起被看到。偶尔恒星能被发现：在银河系内，并通过它的衍射尖峰图案识别。Credit: JADES Collaboration

    这就是詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查（JADES）数据真正闪耀的地方。

此图显示来自詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查 协作发布的第一个（黄色轮廓）和第二个（绿色轮廓）数据。总而言之，多达9个近红外相机滤光片，许多近红外光谱支持的观测，以及在三个独立滤光片（棕色区域）中的额外覆盖范围。詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查的天空的观望与哈勃的大天文台南部起源深场（GOODS）数据重叠，当完成时将构成我们的从来的遥远宇宙的最深观望。Credit: JADES Collaboration

    此次合作保证了总共770+小时的近红外相机和近红外光谱数据。

该描画显示能被用每个詹姆斯韦伯太空望远镜仪器和观测模式获得的不同类型的图像，并突出在每种仪器中固有的其他规格和总观察区域。请注意近红外相机的断开的视场，以及当近红外相机针对一个特定区域时近红外光谱如何观测一个不同的空间区域。Credit: JWST User Documentation

    结合在一起，它将构成我们的迄今为止宇宙的最深的詹姆斯韦伯太空望远镜观望。

由詹姆斯韦伯太空望远镜承担的詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查观测区域包括一个天空上125平方弧分的总面积并包括哈勃超/极限深场（左）和原始哈勃超深场图像（右）。在这个区域中最遥远的天体，93%被詹姆斯韦伯太空望远镜独特观测到，其中只有7%被哈勃望远镜看到。总而言之，詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查将花费770个小时用近红外相机和近红外光谱观测它们的目标区域。此图像来自詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查数据发布1，将在最新数据发布提示下被更新来包含新数据。Credit: Kevin Hainline for the JADES Collaboration, AAS242

    在这些从来最深的图像中已经出现引人注目的亮点。

这个遥远宇宙的令人难以置信的观望被在詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查合作的第二个数据发布中以壮观的细节揭示。用主要来自近红外相机的数据，但光谱上被近红外光谱增强，远近的恒星和星系，以及总的一些最遥远的宇宙天体，都被彼此并排揭示。Credit: JADES Collaboration

    星系群和微弱的褐矮星并排出现。

在这幅图像的中心，一颗非常微弱的褐矮星，它不发射可见光，但发出大量的长波长红外光被强调。在朝向图像的左下角，一组星系出现在遥远的背景中。Credit: JADES Collaboration/Kevin Hainline

    一组堆叠的天体出现为一个偶然的对齐。

另一颗有尖刺围绕它的褐矮星，似乎在它上面像有许多其他光源堆积一样。在真实中，这些更远的光源与褐矮星没有什么要做的，只是碰巧沿着同一视线出现的背景天体。Credit: JADES Collaboration/Julian H. Girard

    光谱学揭示在一个115亿年前星系中的氧气。

通过将（可视）近红外相机数据与近红外光谱数据叠加（所有数据均可下载利用），许多天体的光谱能被看到。在这里，一个遥远的星系，它的光来自115亿年前，揭示了氧气的告密签名。Credit: JADES Collaboration/Kevin Hainline

    数据最丰富的区域将构成詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查起源场。

在左上角，颗粒状区域显示来自今年早些时候发布的詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查 中区域的样本，右下角是詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查 起源场。深度、分辨率和背景噪声中的差异实在的，仅用一个目视检查能被看到。Credit: JADES Collaboration/Kevin Hainline

    为你自己探索它们的更新映射，您可能会发现某些冲击思维的东西！

在詹姆斯韦伯太空望远镜高级深度河外勘查场的某些区域内，大量明亮、发光甚至五颜六色的星系都聚集在一起能被看到。在其他区域中，星系的密度是远更稀疏的，展示宇宙给我们来探索的集群中的丰富多样性。Credit: JADES Collaboration

    大多静音的星期一以图像、视觉效果和不超过200字讲述了一个天文故事。少说话，多微笑。

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