詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的詹姆NIRCam儀器拍攝的球狀星團M92的圖像。這張圖片是斯韋使用四種不同的濾鏡四次曝光合成的:F090W (0.9微米)顯示為藍色；青色的F150W (1.5微米)；黃色的F277W (2.77微米)；紅色為f44w(4.44微米)。中間的伯太
黑色條帶是芯片間隙，是空望NIRCam的兩個長波長探測器分離的結果。這個間隙覆蓋了星系團致密的遠鏡中心，它太亮了，觀察以至于無法同時捕捉到較暗、球狀較不致密的星團星系團外圍。這幅圖像大約5弧分(39光年)寬。詹姆Image credit: NASA,斯韋 ESA, CSA, A. Pagan (STScI).
（神秘的地球uux.cn）據美國宇航局（Thaddeus Cesari）：編者按:這篇文章強調了來自《韋伯科學進展》的數據，這些數據還沒有通過同行評審。伯太
2022年6月20日，空望詹姆斯·韋伯太空望遠鏡花了一個多小時盯著梅西耶92 (M92)，遠鏡這是觀察一個位于銀河系暈中27000光年遠的球狀星團。該觀察是球狀
韋伯進行的第一次科學觀察之一，是早期釋放科學(ERS)計劃1334的一部分，該計劃是13個ERS計劃之一，旨在幫助天文學家了解如何使用韋伯并充分利用其科學能力。
我們采訪了意大利航天局的馬特奧·科倫蒂；來自加州大學伯克利分校的亞歷山德羅·薩維諾；羅格斯大學的羅杰·科恩；和雷神技術公司的安迪·海豚一起了解更多關于韋伯對M92的觀測，以及該團隊如何利用這些數據來幫助其他天文學家。(去年11月，Kristen McQuinn與我們談論了她在矮星系WLM上的工作，這也是該計劃的一部分。)
請告訴我們這個ERS計劃。你想完成什么？
亞歷山德羅·薩維諾:這個特別的項目專注于已解析的恒星群體。這些像M92一樣的大型恒星群非常接近——近到足以讓韋伯能夠挑出系統中的單個恒星。從科學上來說，像這樣的觀察是非常令人興奮的，因為正是從我們的宇宙鄰居那里，我們了解了許多恒星和星系的物理學，我們可以將其轉化為我們在更遠的地方看到的物體。
馬特奧·科倫蒂:我們也試圖更好地了解望遠鏡。該項目有助于改進校準(確保所有測量盡可能準確)，有助于改進其他天文學家和其他類似項目的數據。
你為什么決定特別關注M92？
薩維諾:像M92這樣的球狀星團對于我們理解恒星演化非常重要。幾十年來，它們一直是理解恒星如何工作、恒星如何演化的主要基準。M92是一個經典的球狀星團。它就在附近；我們對它的理解相對較好；這是我們研究恒星演化和恒星系統的參考資料之一。
科倫蒂:M92重要的另一個原因是因為它是銀河系中最古老的球狀星團之一，如果不是最古老的話。我們認為M92的年齡在120億到130億年之間。它包含了一些我們能找到的最古老的恒星，或者至少我們能很好地分辨和表征它們。我們可以用像這樣的鄰近星團作為非常古老宇宙的示蹤劑。
羅杰·科恩:我們選擇M92也是因為它非常致密:有許多恒星非常緊密地聚集在一起。(星團中心的密度是太陽周圍區域的數千倍。)通過觀察M92，我們可以測試韋伯在這一特定領域的表現，我們需要對距離非常近的恒星進行測量。
球狀星團的哪些特征有助于研究恒星如何演化？
Andy Dolphin:一個主要的事情是M92中的大部分恒星可能在大致相同的時間形成，具有大致相同的元素組合，但具有廣泛的質量。所以我們可以對這些特殊的恒星進行很好的觀察。
薩維諾:另外，由于這些恒星都屬于同一個天體(同一個球狀星團M92)，我們知道它們離我們的距離都差不多。這對我們很有幫助，因為我們知道不同恒星之間的亮度差異一定是內在的，而不僅僅與它們的距離有關。這使得與模型的比較變得非常非常容易。
哈勃太空望遠鏡和其他望遠鏡已經研究過這個星團。我們可以從韋伯身上看到哪些我們還沒有看到的東西？
科恩:韋伯和哈勃之間的一個重要區別是，韋伯工作在更長的波長，在那里非常冷，低質量恒星發出大部分的光。韋伯設計得很好，可以觀察非常酷的恒星。我們實際上能夠觸及到最小質量的恒星——小于太陽質量0.1倍的恒星。這很有趣，因為這非常接近恒星不再是恒星的邊界。(在這一界限之下是褐矮星，它們的質量非常低，以至于無法點燃其核心中的氫氣。)
科倫蒂:韋伯也快了很多。要用哈勃觀察非常微弱的低質量恒星，你需要數百小時的望遠鏡時間。有了韋伯，只需要幾個小時。
科恩:這些觀測實際上并不是為了挑戰望遠鏡的極限。所以看到我們仍然能夠探測到如此小而暗的恒星而不用非常非常努力，這是非常令人鼓舞的。
這些低質量恒星有什么好玩的？
薩維諾:首先，它們是宇宙中數量最多的恒星。第二，從理論的角度來看，它們非常有趣，因為它們一直很難觀察和表征。尤其是質量小于太陽一半的恒星，我們目前對恒星模型的理解更不確定。
科倫蒂:研究這些低質量恒星發出的光也可以幫助我們更好地限制球狀星團的年齡。這有助于我們更好地理解銀河系的不同部分(如M92所在的光環)是何時形成的。這對我們理解宇宙歷史有影響。
看起來你拍攝的圖像中間有很大的空隙。那是什么，為什么會在那里？
海豚:這張圖片是用韋伯的近紅外照相機(NIRCam)拍攝的。NIRCam有兩個模塊，兩者之間有一個“芯片間隙”。星團的中心非常擁擠，非常明亮。因此，這將限制該地區數據的有用性。這些圖像的位置與哈勃已經獲得的數據很好地重疊了。
韋伯的NIRCam儀器拍攝的球狀星團M92的細節。這個視野覆蓋了整個圖像右半部分的左下四分之一。球狀星團是由幾乎同時形成的緊密排列的恒星組成的致密物質。在M92中，大約有30萬顆恒星聚集成一個直徑約100光年的球體。M92中間一顆行星的夜空將閃耀著數以千計的星星，這些星星看起來比我們自己的天空亮幾千倍。該圖像顯示了距中心不同距離的恒星，這有助于天文學家理解星團中恒星的運動以及運動的物理過程。Image credit: NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI).
你的主要目標之一是為其他科學家提供工具。你特別興奮的是什么？
Dolphin:我們開發并提供給天文學界的一個重要資源是DOLPHOT NIRCam模塊。這與一個現有的軟件一起工作，該軟件用于自動檢測和測量恒星和其他未分辨物體(具有類似恒星外觀的物體)的亮度。這是為哈勃上的照相機開發的。為NIRCam(以及NIRISS，Webb的另一個儀器)添加這個模塊，允許天文學家使用他們從哈勃了解的相同分析程序，另外的好處是現在能夠一次性分析哈勃和Webb的數據，以獲得組合望遠鏡恒星目錄。
薩維諾:這是一個非常大的社區服務組成部分。對大家都有幫助。這使得分析變得更加容易。
關于作者:
Matteo Correnti是意大利航天局空間科學數據中心和意大利羅馬國家天體物理研究所的研究員。亞歷山德羅·薩維諾是加州大學伯克利分校的博士后。羅杰·科恩是新澤西州新不倫瑞克羅格斯大學的博士后。Andy Dolphin是亞利桑那州圖森市雷神技術公司的技術人員。
