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透過探索「聖誕樹星系團」,科學家發現14個新的「暫時性太空物體」
明日科學
發布於 7 個月前

由密蘇里大學領導的國際科學家團隊,利用美國太空總署(NASA)的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST),在對位於距離地球約43億光年的星系團MACS0416進行的延時研究中,發現了14個新的暫時性物體,並將這個星系團暱稱為「聖誕樹星系團」。

密蘇里大學物理與天文學系副教授Haojing Yan(音譯”閻皓靖”)表示:「『暫時性物體』是太空中的物體,如單獨的恆星,它們似乎突然亮度增加數個量級,然後又消失。這些暫時性物體只在短時間內顯得明亮,然後就消失了;就像我們透過一個不斷變化的放大鏡來觀察。現在,我們有了這個難得的機會,大自然給了我們詳細觀察這些遠在天邊的個別恆星的機會。雖然我們目前只能看到最亮的那些,但如果我們持續足夠長的時間,並經常進行觀測,我們將能夠確定有多少亮(恆)星,它們有多大質量。」

透過韋伯望遠鏡的先進技術能力,閻皓靖及其團隊,包括密蘇里大學研究生Bangzheng Sun(音譯”孫邦政”),證實了導致這個星系團「閃爍燈光」或暫時性物體的原因,而這是科學家多年前使用NASA的哈伯太空望遠鏡(HST)首次觀察到的現象。

見微知著 藉此觀察超新星的宿主

哈伯太空望遠鏡對星系團MACS 0416 聖誕樹星系團 的觀察被以青色和洋紅色標註,顯示其如何作為「重力透鏡」放大更遠處背景星系。青色突出顯示了星團中的質量分布,主要是「暗物質」形式。洋紅色則突顯背景星系放大的程度,這與質量分布有關。
哈伯太空望遠鏡對星系團MACS 0416的觀察被以青色和洋紅色標註,顯示其如何作為「重力透鏡」放大更遠處背景星系。青色突出顯示了星團中的質量分布,主要是「暗物質」形式。洋紅色則突顯背景星系放大的程度,這與質量分布有關。(圖/NASA)

閻皓靖說:「我們將MACS0416稱為『聖誕樹星系團』,一方面是因為它顏色繽紛,另一方面是因為我們在其中發現的閃爍燈光。我們能在這個區域的特定地區看到如此多的暫時性物體,是因為一種稱為重力透鏡的現象,它放大了這個星團後方的星系。」

該團隊通過研究韋伯望遠鏡在4個月的時間之內,對這個星系團拍攝的影像中發現了這些暫時性物體。閻皓靖特別興奮的表示,其中兩個暫時性物體是「超新星」——也就是即將結束生命週期的恆星,這代表著該團隊可以利用它們來研究超新星的宿主星系。

他說:「這兩顆超新星和其他十二顆極度放大的星星性質不同,但它們都很重要。我們通過它們的光曲線追踪了隨時間變化的亮度,通過詳細檢查光隨時間的變化,我們最終將能夠知道這些星星是什麼類型的。更重要的是,我們將能夠了解放大鏡的詳細結構,以及它與暗物質分布的關係。這是韋伯太空望遠鏡(JWST)開啟的觀察宇宙的全新視角。」

該團隊的研究成果最近已被《天體物理學雜誌》接受,目前先在《arXiv》上提供(未經同擠審查)。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:University of Missouri ccBY4.0 

圖片來源:NASA ccBY4.0

參考論文:

JWST’s PEARLS: Transients in the MACS J0416.1-2403 Field.arxiv

延伸閱讀:

1.韋伯太空望遠鏡洞察首顆TRAPPIST行星的大氣秘密

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