美国宇航局的韦伯望远镜将成为世界上首屈一指的空间观测所 - 这是那些强大的能力对天文学意味着什么

Hubble Messier 92.

来自美国宇航局的哈勃太空望远镜的图像显示了圆周星形集群混乱92(M92)的核心,以银河系最古老,最聪明。群集将大约330,000颗恒星紧紧地握在一起,它们绕到Galaxy en Masse的中心。美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜将在其使命早期观察M92,或类似的球状集群,以证明其能力将其个体恒星的光线区分开在密集的环境中。WebB的高分辨率和敏感性将提供科学家的大量详细的明星数据与天文学的许多领域相关,包括恒星生命周期和宇宙的演变。信用:美国国家航空航天局/欧洲核糖核酸;致谢:Gilles Chapdelaine

当地宇宙中的星星的早期观察将在各种科学主题中铺平多年的发现

高分辨率和红外检测仪器的组合美国国家航空航天局即将到来詹姆斯韦伯太空望远镜将为天文学家提供关于当地宇宙中的个体星星的丰富详细数据。一支科学家团队已经开发了对韦伯 - 分辨率能力的测试,这将为未来的天文学,包括黑能,恒星生命周期和宇宙时期的星系的演变为未来的观测和发现铺平道路。

詹姆斯韦布空间望远镜渲染

艺术家美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜的概念。信贷:美国宇航局,esa和北罗姆曼

美国宇航局即将发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜上的高分辨率和红外探测仪器将会揭示那些目前甚至不被望远镜发现的恒星哈勃太空望远镜。额外的明星数据的财富将允许天文学家调查一系列问题,从明星出生到明星死亡宇宙的难以捉摸的扩张率。韦伯的早期观测将证明它有能力在一系列环境中区分局部宇宙中个别恒星的光,并为天文学家提供工具来充分利用韦伯的强大能力。

“美国宇航局的哈勃和斯皮兹太空望远镜一直是转型性的,将门向红外线宇宙打开,超出了红色可见光的领域。韦伯是这些任务的自然演变,将Spitzer对红外宇宙的看法与哈勃的敏感性和分辨率相结合,“丹尼尔韦斯兹说加州大学伯克利分校,主要调查员WebB的早期发布科学(ERS)计划关于星星的解决群体。

WebB能够解决在可见光下笼罩在气体和灰尘后面的单独恒星的能力将适用于天文研究的许多领域。本ers计划的目标是在本地宇宙中展示WebB的功能,并为天文学家创建免费,开源数据分析程序,尽快充分利用天文台。来自ERS程序的数据将立即可用,并通过Barbara A. Mikulski档案进行空间望远镜(MAST),以便立即使用其他天文学家。

深入了解黑能

韦伯的能力挑选更多的人比我们以前看到的更多名星的细节将改善对附近的星系的距离测量,Weisz所说的是现代天文学最大的一个最大的奥秘之一至关重要:宇宙扩张有多快?一种称为暗能量的现象似乎正在推动这种扩张。用于计算扩展速率的各种方法导致了不同的答案,天文学家差异希望WebB的数据可以帮助协调。

“为了做任何这项科学,计算距离和宇宙的扩张率,我们需要能够从WebB图像中提取单个星星的光线,”Weisz说。“我们的ERS计划团队将开发赋予社区的软件,以制作这些类型的测量。”

空间望远镜电磁谱

美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜旨在观察超越彩虹的红外光波长,以为人的眼睛可见。红外光的较长波长提供其他波长不能,包括明星的形成和其他过程,这些过程发生在灰尘厚的灰尘后面,这阻断了可见光的较短波长。韦伯将检测一系列红外光,其与其他NASA任务观察的那些重叠,但也将涵盖它们不具有的红外光谱的重要部分。此信息图表亮点WebB与两个美国宇航局任务的重叠和免费频谱覆盖范围:哈勃太空望远镜和Spitzer Space Telescope。WebB采用Hubble的成像力和与Spitzer的红外覆盖范围的敏感性的组合,并且超出了宇宙中隐藏在可见红光的宇宙上的丰富新的红外数据。信用:NASA和J. Olmstead(STSCI)

恒星生命周期

看到更多的星星意味着更多地洞察他们的生命周期。韦伯将在星级生命中提供全面阶段的新视图,从形成到死亡。

“现在我们有效地限于研究我们自己的明星地层银河Galaxy,但韦伯的红外线能力我们可以通过尘土飞扬的茧,通过尘土飞扬的茧,这些灰尘的茧在其他星系上的andromeda中形成了抗植物,这更富有 - 并且看看恒星在一个非常不同的环境中的形式是如何形成的,“Weisz说。

Astronomer Martha Boyer也对这个观察计划团队感兴趣的是韦伯将在恒星生命周期结束时提供,当恒星变得臃肿,红色和尘土飞扬。

“NASA的斯皮策太空望远镜显示我们,尘土飞扬,演化恒星存在,即使在非常原始的星系,他们没有预期,韦伯和现在我们能够学习它们的性质和恒星生命周期的模型与实际观测,”波伊尔说,乐器科学家韦伯的近红外相机(NIRCam)团队在巴尔的摩的太空望远镜科学研究所,马里兰州。

通过当地邻居的早期宇宙

解析和研究单个恒星对于理解星系如何形成和作用的更大图景是必要的。然后天文学家可以提出更大的问题:星系是如何在时间和空间上进化的,从遥远的早期宇宙到由我们的星系所属的20多个附近星系组成的局部星系群。Weisz解释说,即使这个观测项目将在局部观察,也有早期宇宙被发现的证据。

“我们将有韦伯研究附近的超弱小矮星系,是在宇宙中形成的第一个种子星系的残余,其中一些最终合并形成较大的星系,如银河系,”韦兹说。“在很远的距离上,这些类型的星系对于甚至韦伯来说太晕了,直接看,但小型,本地矮星系将向我们展示他们是数十亿年前的东西。”

“我们真的需要了解当地的宇宙以了解所有Boyer说。“本星系群是一种实验室,我们可以在那里详细研究星系的每一个组成部分。在遥远的星系中,我们无法解决很多细节问题,所以我们不知道到底发生了什么。了解遥远或早期星系的重要一步是研究这些我们可以触及的星系。”

随着WebB的使命,博伊德和Weisz期望天文学家将使用他们的团队以意想不到的方式发展的工具。他们强调,发展该计划是整个本地宇宙天文社区的努力,并计划一旦数据进入,他们计划继续合作。他们的观察计划团队计划举办讲习班,以其他方式与其他人进行计划astronomers and tweak the software they’ve developed, all with the goal of assisting members of the astronomy community in applying for time to use Webb for their research.

“我认为这真的很重要 - 共同努力实现大科学的想法,而不是我们试图竞争的很多人,”我们说。

詹姆斯·韦伯太空望远镜将于2021年发射,届时它将成为世界上首屈一指的空间科学天文台。韦伯将解开太阳系的谜团,观察其他恒星周围遥远的世界,探索宇宙的神秘结构和起源,以及我们在其中的位置。韦伯是一个由美国宇航局及其合作伙伴欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局领导的国际项目。

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