NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了潘多拉星系团的新细节

天文学家估计，这张来自NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的图像中显示了50,000个近红外光源。它们发出的光穿过不同的距离到达望远镜的探测器，在一张图像中代表了宇宙的浩瀚。
影像来源：NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology) and R. Bezanson (University of Pittsburgh). 影像处理：Alyssa Pagan (STScI)

天文学家公布了NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的最新深场图像，展示了一个被称为潘多拉星系团（Abell 2744）的太空区域从未见过的细节。韦伯的视图显示了三个巨大的星系团聚集在一起形成一个巨型星系团。星星系团的总质量创造了一个强大的引力透镜，这是一种自然的引力放大效应，可以通过像放大镜一样使用星系团来观察早期宇宙中更遥远的星系。

只有潘多拉的中央核心以前NASA的哈勃太空望远镜详细研究过。通过将韦伯强大的红外仪器与该区域多个透镜区的广阔马赛克视图相结合，天文学家旨在实现广度和深度的平衡，这将开辟宇宙学和星系演化研究的新前沿。

此前，NASA的哈勃太空望远镜只对潘多拉的中心核进行过详细研究。通过将韦伯望远镜强大的红外仪器与该地区多个透镜区域宽阔的拼接视图相结合，天文学家旨在实现广度和深度的平衡，这将开辟宇宙学和星系演化研究的新前沿。

“潘多拉的古老神话是关于人类的好奇心和发现，这些发现描绘了过去和未来，我认为这与韦伯正在开辟的宇宙新领域，包括潘多拉星团的这张深视野图像，有着恰当的联系。”宾夕法尼亚州匹兹堡大学的天文学家雷切尔·贝赞森说，他是研究该地区的“再电离时代前超深NIRSpec和NIRCam观测”（UNCOVER）计划的联合首席研究员。

“当潘多拉星团的图像第一次从韦伯那里传来的时候，我们真的有点震惊。”贝赞森说。“前景星团中有如此多的细节和如此多的遥远透镜星系，我发现自己迷失在图像中。韦伯超出了我们的预期。”潘多拉星团的新视图将四幅韦伯快照拼接成一幅全景图像，显示了大约50,000个近红外光源。

除了放大外，引力透镜还会扭曲遥远星系的外观，因此它们看起来与前景中的星系非常不同。星系团的透镜是如此巨大，以至于它扭曲了空间本身的结构，足以让来自遥远星系的光穿过扭曲的空间也呈现出扭曲的外观。

澳大利亚墨尔本斯温伯恩理工大的天文学家伊沃·拉布是UNCOVER项目的联合首席研究员，他表示，在韦伯图像右下方的透镜核心（哈勃从未拍摄过）中，韦伯揭示了数百个遥远的透镜星系，它们在图像中看起来像是微弱的弧线。放大这个区域可以看到越来越多的图像。

“韦伯拍摄的潘多拉星团向我们展示了一个比我们以前见过的更强、更宽、更深、更好的透镜，”拉布说。“我对这张图像的第一反应是，它太美了，看起来就像一个星系形成的模拟。我们不得不提醒自己，这是真实的数据，我们现在正处于天文学的新时代。”

UNCOVER团队使用韦伯的近红外相机（NIRCam）拍摄了这个星团，曝光时间持续4~6小时，总共约30小时的观测时间。下一步是仔细检查成像数据，并使用近红外光谱仪（NIRSpec）选择星系进行后续观测，这将提供精确的距离测量，以及有关透镜星系组成的其他详细信息，为星系聚集和演化的早期时代提供新的见解。UNCOVER团队预计在2023年夏天进行NIRSpec观测。

与此同时，所有NIRCam光度数据都已公开发布，以便其他天文学家可以熟悉它，并利用韦伯丰富的数据集计划自己的科学研究。“我们致力于帮助天文学界最好地利用我们在韦伯拥有的神奇资源。”哥本哈根大学尼尔斯·波尔研究所宇宙黎明中心的联合研究员加布里埃尔·布拉默说。“这只是所有令人惊叹的韦伯科学的开始。”

由UNCOVER团队提供的潘多拉星团（Abell 2744）上的拼接图和源目录结合了公开可用的哈勃数据和来自三个早期观测任务的韦伯光度学数据：JWST-GO-2561，JWST-DD-ERS-1324和JWST-DD-2756。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。

参考来源：

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-uncovers-new-details-in-pandora-s-cluster