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詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡展示了許多早期星系看起來(lái)像游泳池面條、沖浪板

發(fā)布時(shí)間：2025-12-10 00:21:48 來(lái)源：桑間濮上網(wǎng) 作者：探索

（神秘的詹姆展示早期地球uux.cn）據(jù)美國(guó)宇航局韋伯望遠(yuǎn)鏡團(tuán)隊(duì)：研究人員分析美國(guó)國(guó)家航空航天局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的圖像發(fā)現(xiàn)，早期宇宙中的斯韋星系通常是扁平細(xì)長(zhǎng)的，就像沖浪板和游泳池面條一樣——很少是伯太板圓形的，就像排球或飛盤(pán)一樣。空望看起“我們研究的遠(yuǎn)鏡泳池星系中，大約50%到80%看起來(lái)是許多星系像游二維扁平的，”第一作者、面條紐約州哥倫比亞大學(xué)美國(guó)國(guó)家航空航天局·哈勃研究員維拉杰·潘迪亞解釋說(shuō)。沖浪“看起來(lái)像游泳池面條或沖浪板的詹姆展示早期星系在早期宇宙中似乎非常常見(jiàn)，這令人驚訝，斯韋因?yàn)樗鼈冊(cè)诟浇⒉怀Ｒ?jiàn)。伯太板”
該團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注于韋伯提供的空望看起廣闊的近紅外圖像領(lǐng)域，即宇宙演化早期發(fā)布科學(xué)（CEERS）調(diào)查，遠(yuǎn)鏡泳池從中提取出估計(jì)宇宙存在6億至60億年時(shí)存在的許多星系像游星系。

最左邊的一列是兩個(gè)被放大的星系。左上方的星系呈圓形和淺粉色，中心區(qū)域略白，不到盒子的六分之一。底部的星系是細(xì)長(zhǎng)的，幾乎從左上延伸到右下。它的中心有一條白線(xiàn)，粉色輪廓過(guò)渡到最左側(cè)和最右側(cè)的藍(lán)色邊緣。每個(gè)放大星系的細(xì)線(xiàn)在更廣闊的視野中顯示出它們的外觀。頂部星系看起來(lái)像一個(gè)小點(diǎn)，位于上方中央，底部星系位于左側(cè)。成千上萬(wàn)的星系出現(xiàn)在這張照片的大部分區(qū)域，背景是太空的黑色背景。在不同的距離上有許多重疊的物體。它們包括巨大的藍(lán)色前景恒星，帶有韋伯標(biāo)志性的八角衍射尖峰，以及白色和粉色的螺旋星系和橢圓星系。無(wú)數(shù)小紅點(diǎn)出現(xiàn)在整個(gè)場(chǎng)景中。這是一項(xiàng)被簡(jiǎn)稱(chēng)為CEERS的大規(guī)模調(diào)查的一部分。研究人員分析了來(lái)自美國(guó)國(guó)家航空航天局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的宇宙進(jìn)化早期發(fā)布科學(xué)（CEERS）調(diào)查中出現(xiàn)的遙遠(yuǎn)星系，發(fā)現(xiàn)了一系列奇怪的形狀，當(dāng)時(shí)宇宙只有6億至60億歲。左上方的插圖顯示了一個(gè)看起來(lái)更像球體的星系，這是韋伯結(jié)果中最不常見(jiàn)的星系，以及一個(gè)看起來(lái)像邊緣盤(pán)但可能更好地歸類(lèi)為拉長(zhǎng)的星系的例子。在韋伯的調(diào)查中，拉長(zhǎng)的形狀是最常見(jiàn)的形狀之一。圖像：uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局、歐空局、加空局、史蒂夫·芬克爾斯坦（奧斯汀州立大學(xué)）、米凱拉·巴格利（奧斯汀州立大學(xué)）、麗貝卡·拉森（奧斯汀州立大學(xué)）
雖然大多數(shù)遙遠(yuǎn)的星系看起來(lái)像沖浪板和游泳池面條，但其他星系的形狀像飛盤(pán)和排球。“排球”或球形星系似乎是宇宙“海洋”中最緊湊的類(lèi)型，也是最不經(jīng)常被識(shí)別的類(lèi)型。人們發(fā)現(xiàn)飛盤(pán)沿著“地平線(xiàn)”與沖浪板和水池面條形狀的星系一樣大，但在鄰近宇宙中越靠近“海岸”越常見(jiàn)。
如果我們能把時(shí)鐘撥回幾十億年前，我們的銀河系會(huì)屬于哪一類(lèi)？“我們最好的猜測(cè)是它看起來(lái)更像沖浪板，”合著者、圖森亞利桑那大學(xué)的博士生張浩文說(shuō)。這一假設(shè)部分是基于韋伯的新證據(jù)——理論家們已經(jīng)“將時(shí)鐘倒轉(zhuǎn)”以估計(jì)數(shù)十億年前銀河系的質(zhì)量，這與當(dāng)時(shí)的形狀有關(guān)。

這些是美國(guó)國(guó)家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在CEERS巡天中捕捉到的遙遠(yuǎn)星系的例子。星系經(jīng)常看起來(lái)扁平而細(xì)長(zhǎng)，就像游泳池面條或沖浪板（沿著頂排）。類(lèi)似飛盤(pán)的薄圓盤(pán)狀星系是下一個(gè)主要星系群（左下方和中間所示）。形狀像球體或排球的星系在它們的探測(cè)中所占比例最小（顯示在右下角）。據(jù)估計(jì)，所有這些星系都是在宇宙只有6億至60億歲時(shí)存在的。圖像：uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局、歐空局、加空局、史蒂夫·芬克爾斯坦（奧斯汀州立大學(xué)）、米凱拉·巴格利（奧斯汀州立大學(xué)）、麗貝卡·拉森（奧斯汀州立大學(xué)）
這些遙遠(yuǎn)星系的質(zhì)量也遠(yuǎn)小于附近的螺旋星系和橢圓星系——它們是像我們這樣的更大質(zhì)量星系的前身。“在早期宇宙中，星系成長(zhǎng)的時(shí)間要少得多，”合著者、美國(guó)國(guó)家航空航天局·哈勃研究員卡爾泰克·伊耶說(shuō)。“為早期星系確定額外的類(lèi)別令人興奮——現(xiàn)在有很多東西需要分析。我們現(xiàn)在可以研究星系的形狀與它們的外觀之間的關(guān)系，并更詳細(xì)地預(yù)測(cè)它們是如何形成的。"
韋伯的靈敏度，高分辨率圖像和對(duì)紅外光的專(zhuān)業(yè)研究使該團(tuán)隊(duì)能夠快速描述許多CEERS星系的特征，并建立它們的3D幾何模型。潘迪亞還表示，如果沒(méi)有天文學(xué)家利用美國(guó)國(guó)家航空航天局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的廣泛研究，他們的工作就不可能完成。
幾十年來(lái)，哈勃以一些最早星系的圖像讓我們驚嘆不已，從1995年的第一個(gè)“深場(chǎng)”開(kāi)始，繼續(xù)進(jìn)行一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性的調(diào)查，稱(chēng)為宇宙大會(huì)近紅外深河外星系遺產(chǎn)調(diào)查。像這樣的深空探測(cè)帶來(lái)了更多的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，使天文學(xué)家在整個(gè)宇宙時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建了遙遠(yuǎn)星系的強(qiáng)大3D模型。今天，韋伯正在幫助加強(qiáng)這些努力，增加了哈勃望遠(yuǎn)鏡無(wú)法探測(cè)到的遙遠(yuǎn)星系的數(shù)量，并以比以前更詳細(xì)的方式揭示了早期宇宙。
韋伯早期宇宙的圖像就像一場(chǎng)海嘯——帶來(lái)了新的證據(jù)。加那利群島天體物理研究所的研究科學(xué)家、合著者馬克·韋爾塔斯公司解釋說(shuō):“哈勃望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)期以來(lái)一直顯示出過(guò)多的細(xì)長(zhǎng)星系。”但研究人員仍然想知道:對(duì)紅外光敏感時(shí)，額外的細(xì)節(jié)會(huì)顯示得更好嗎？韋伯證實(shí)，哈勃沒(méi)有遺漏他們共同觀察的星系中的任何其他特征。此外，韋伯向我們展示了許多形狀相似的更遙遠(yuǎn)的星系，所有這些都非常詳細(xì)。”
我們的知識(shí)仍有差距——研究人員不僅需要從韋伯那里獲得更大的樣本量，以進(jìn)一步完善遙遠(yuǎn)星系的屬性和精確位置，他們還需要花大量時(shí)間調(diào)整和更新他們的模型，以更好地反映遙遠(yuǎn)星系的精確幾何形狀。“這些都是早期結(jié)果，”通訊作者之一、緬因州沃特維爾科爾比學(xué)院副教授伊麗莎白·麥格拉思說(shuō)。“我們需要更深入地研究數(shù)據(jù)，以弄清楚發(fā)生了什么，但我們對(duì)這些早期趨勢(shì)感到非常興奮。”
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是世界上首屈一指的太空科學(xué)天文臺(tái)。韋伯正在解開(kāi)我們太陽(yáng)系的謎團(tuán)，觀察其他恒星周?chē)倪b遠(yuǎn)世界，探索我們宇宙的神秘結(jié)構(gòu)和起源以及我們?cè)谄渲械奈恢谩ebb是由美國(guó)國(guó)家航空航天局及其合作伙伴ESA(歐洲航天局)和加拿大航天局領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際項(xiàng)目。

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