近日,NASA、ESA以及CSA攜手公布了詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡(JWST)對(duì)阿貝爾S1063星系團(tuán)的深度觀測(cè)圖像,這一成果在科學(xué)界引起了廣泛關(guān)注。
阿貝爾S1063,一個(gè)位于天鶴座、距離地球約45億光年的星系團(tuán),其內(nèi)部包含了51個(gè)已確認(rèn)的星系和超過(guò)400個(gè)候選星系,總質(zhì)量驚人地達(dá)到了1億億太陽(yáng)質(zhì)量。如此龐大的質(zhì)量在宇宙中引發(fā)了強(qiáng)烈的引力透鏡效應(yīng),仿佛是一個(gè)宇宙級(jí)的放大鏡,彎曲并放大了來(lái)自更遙遠(yuǎn)星系的光線,形成了一圈圈環(huán)繞星系團(tuán)的弧形光帶。
這些弧形光帶,正是科學(xué)家們夢(mèng)寐以求的研究對(duì)象——那些古老而暗淡的宇宙星系。為了捕捉這些難以捕捉的景象,韋布望遠(yuǎn)鏡利用其近紅外相機(jī)(NIRCam),通過(guò)9組不同波長(zhǎng)的近紅外圖像合成,歷經(jīng)120小時(shí)的累計(jì)曝光,終于創(chuàng)下了對(duì)單一目標(biāo)的最深觀測(cè)紀(jì)錄。
在這張圖像中,引力透鏡效應(yīng)將背景中的“弧線”星系放大了百倍,使得那些原本在宇宙中幾乎不可見(jiàn)的古老星系得以重見(jiàn)天日。影像的中心是星系團(tuán)的核心,由巨型橢圓星系組成,周圍環(huán)繞著眾多橢圓星系。紅色弧形光帶則是遙遠(yuǎn)背景星系經(jīng)過(guò)引力透鏡效應(yīng)扭曲放大后的結(jié)果,而前景的恒星則呈現(xiàn)出明亮且多芒狀的特征。
歐洲航天局表示,將如此強(qiáng)大的觀測(cè)能力聚焦于阿貝爾S1063這類巨型引力透鏡,有望揭示宇宙早期形成的第一批星系。此次觀測(cè)隸屬于GLIMPSE項(xiàng)目(編號(hào)#3293),旨在深入探究“宇宙黎明”時(shí)期,即宇宙誕生僅數(shù)百萬(wàn)年時(shí)的典型星系群。
早在韋布望遠(yuǎn)鏡升空前,科學(xué)家們就已經(jīng)規(guī)劃好了包括阿貝爾S1063在內(nèi)的一系列觀測(cè)任務(wù)。與哈勃前沿場(chǎng)計(jì)劃(2013-2017年)相比,韋布望遠(yuǎn)鏡的新成果令人矚目。不僅“弧線”星系的數(shù)量顯著增加,被科學(xué)家形象地描述為“令人難以置信的弧形森林”,而且能夠更清晰地解析更遙遠(yuǎn)星系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及恒星群分類,甚至首次獲取了早期星系的金屬豐度光譜數(shù)據(jù)。