原創 哇喳 NASA愛好者 2023-08-16 19:50 發表于青海

收錄于合集#韋布空間望遠鏡41個

這幅來自NASA詹姆斯·韋布空間望遠鏡的圖片顯示的是一個名為WHL0137-08的巨大星系團，其中包含了宇宙最初十億年中已知放大倍數最大的星系，黎明之弧，以及在該星系中探測到的最遙遠的恒星。在這張圖片中，黎明之弧以紅色條紋的形式出現，就在5點鐘方向的衍射峰下方。

圖片來源：NASA, ESA, CSA, D. Coe (STScI/AURA for ESA; Johns Hopkins University), B. Welch (NASA's Goddard Space Flight Center; University of Maryland, College Park)圖像處理：Z. Levay美國航空航天局（NASA）的詹姆斯·韋布空間望遠鏡（James Webb Space Telescope）跟進了哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope）的一項觀測結果，探查了迄今為止在極遙遠宇宙中探測到的最遙遠恒星。韋布望遠鏡的近紅外相機（Near-Infrared Camera，NIRCam）儀器顯示，這顆恒星是一顆巨大的B型恒星，其溫度是太陽的兩倍多，亮度約為太陽的一百萬倍。

研究團隊將這顆恒星命名為埃蘭迪爾（Earendel），這個極具詩意的名字源自古英語，意思是“晨星”或“升起的光”。埃蘭迪爾發出的光經歷了129億年才抵達地球，這意味著它在宇宙形成最初的10億年內就發出了光芒，由于宇宙一直在膨脹，埃蘭迪爾距離我們并不是簡單的129億光年，而是280億光年。

埃蘭迪爾位于黎明之弧（Sunrise Arc）星系中，只有在人類技術和大自然的共同作用下，通過一種被稱為引力透鏡（gravitational lensing）的效應才能被探測到。哈勃望遠鏡和韋布望遠鏡之所以能夠探測到埃蘭迪爾，是因為它們幸運地瞄準了一個大質量星系團WHL0137-08。這個星系團位于我們和埃蘭迪爾之間，它是如此巨大，以至于扭曲了周圍的空間結構本身，從而產生了放大效應，使天文學家能夠像放大鏡一樣透過這個星系團進行觀測。

由于引力透鏡的作用，銀河系中的其他天體會多次出現，但埃蘭迪爾只是以一個光點的形式出現，即使是在韋布空間望遠鏡的高分辨率紅外成像中也是如此。據此，天文學家計算出該天體被放大了至少4000倍，因此它實際上非常小，這是迄今為止探測到的最遙遠的恒星，在宇宙大爆炸后10億年被觀測到。

此前的最遙遠恒星記錄的保持者由哈勃望遠鏡發現，在宇宙大爆炸后約40億年觀測到。利用韋布望遠鏡，另一支研究團隊最近還發現了一顆引力透鏡星，他們將其命名為奎柳爾（Quyllur），這是一顆在宇宙大爆炸30億年后觀測到的紅巨星（red giant star）。

像埃蘭迪爾這樣的大質量恒星通常都擁有伴星。天文學家并沒有預期韋布望遠鏡能發現埃蘭迪爾的任何伴星，因為它們在視野中距離會很近，難以在天空中分辨。然而，僅僅根據埃蘭迪爾的顏色，天文學家認為他們看到了存在一顆溫度較冷、顏色較紅伴星的跡象。由于宇宙膨脹，這道光被拉伸到了哈勃望遠鏡的儀器所不能探測到的波長，因此，只有韋布望遠鏡能夠探測到。

韋布的近紅外相機（NIRCam）儀器顯示，這顆名為埃蘭迪爾的恒星是一顆大質量的B型恒星，其溫度是太陽的兩倍多，亮度約為太陽的一百萬倍。圖片來源：NASA, ESA, CSA, D. Coe (STScI/AURA for ESA; Johns Hopkins University), B. Welch (NASA’s Goddard Space Flight Center; University of Maryland, College Park)圖像處理：Z. Levay

除了埃蘭迪爾，韋布望遠鏡的近紅外相機還展現了黎明之弧中一些其他值得注意的細節。黎明之弧是迄今為止在宇宙最初的10億年中探測到的放大率最高的星系，其中既有年輕的恒星形成區，也有直徑最小只有10光年的較為年老的星團。

在貫穿埃蘭迪爾的最大放大效應的兩側，這些天體被引力透鏡的扭曲映出了鏡像。形成恒星的區域似乎被拉長了，估計僅有不到500萬年的歷史。埃蘭迪爾兩側的小點，是一個更古老、更成熟的星團的兩個圖像，天文學家估計它至少有1000萬年的歷史，并確定這個星團受到引力束縛，很可能一直持續到今天。這向我們展示了我們銀河系中的球狀星團在130億年前形成時的樣子。

天文學家們目前正在分析韋布望遠鏡的近紅外攝譜儀（Near-Infrared Spectrograph，NIRSpec）對黎明之弧星系和埃蘭迪爾的觀測數據，這些數據將為黎明之弧星系提供精確的成分和距離信息。

自從哈勃望遠鏡發現埃蘭迪爾之后，韋布望遠鏡又用這種技術探測到了其他非常遙遠的恒星，不過都沒有埃蘭迪爾那么遠。這些發現為恒星物理學開辟了一個新的宇宙領域，也為研究早期宇宙的科學家提供了新的課題，在早期宇宙中，星系曾經是最小的可探測宇宙天體。研究團隊謹慎地希望，這可能是朝著最終探測到第一代恒星邁出的一步，這些恒星只由宇宙大爆炸中產生的原始成分，即氫和氦組成。

詹姆斯·韋布空間望遠鏡是世界上首屈一指的空間科學望遠鏡，它將解開太陽系中的謎團，超越其他恒星周圍的遙遠世界，探索我們宇宙的神秘結構和起源，以及地球在其中的位置。韋布是由NASA與歐洲航天局（European Space Agency，ESA）和加拿大航天局（Canadian Space Agency）的合作伙伴牽頭的一項國際計劃。

來源: NASA愛好者

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