詹姆斯·韦伯太空望远镜聚焦El Gordo星系团中的引力弧
韦伯拍摄的星系团El Gordo（胖子）的红外图像揭示了数百个星系，其中一些从未如此详细地被观察过。El Gordo就像一个引力透镜，扭曲和放大来自遥远背景星系的光。
影像来源：NASA, ESA, CSA. 科学解释：ose Diego (Instituto de Física de Cantabria), Brenda Frye (University of Arizona), Patrick Kamieneski (Arizona State University), Tim Carleton (Arizona State University), and Rogier Windhorst (Arizona State University). 影像处理：Alyssa Pagan (STScI), Jake Summers (Arizona State University), Jordan D’Silva (University of Western Australia), Anton Koekemoer (STScI), Aaron Robotham (University of Western Australia), and Rogier Windhorst (Arizona State University).
一张名为“El Gordo”的星系团的新图像揭示了以前从未见过的遥远的尘埃物体，并提供了大量新的科学证据。这幅红外图像由NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄，显示了各种不寻常的、扭曲的背景星系，这些星系只在之前的哈勃太空望远镜图像中有所暗示。
El Gordo是一个由数百个星系组成的星系团，在宇宙诞生62亿年时就已经存在，使其成为“宇宙少年”。它是当时已知的最大质量的星系团。（El Gordo在西班牙语中是“胖子”的意思。）
研究小组之所以把El Gordo作为研究目标，是因为它通过一种被称为引力透镜的现象，充当了一个天然的宇宙放大镜。它强大的引力会弯曲和扭曲背后物体的光线，就像眼镜镜片一样。
“El Gordo的透镜效应提高了遥远星系的亮度，放大了遥远星系的大小。这种透镜效应为观察遥远的宇宙提供了一个独特的窗口。”亚利桑那大学的布伦达·弗莱说。弗莱是主要星系外再电离和透镜科学（PEARLS）团队的PEARLS星系团分支的共同负责人，也是分析El Gordo观测结果的四篇论文之一的主要作者。
鱼叉
在El Gordo的图像中，最引人注目的特征之一是右上角用红色表示的明亮弧线。弗莱的一名学生给它起了个绰号“El Anzuelo”（鱼叉），这个星系发出的光花了106亿年才到达地球。它独特的红色是由于星系内部尘埃的变红和由于其极端距离的宇宙学红移的结合。
通过校正透镜产生的扭曲，该团队能够确定背景星系是圆盘形，但直径只有26,000光年，大约是银河系的四分之一。他们还能够研究星系的恒星形成历史，发现星系中心的恒星形成已经在迅速减少，这一过程被称为淬火。
“我们能够仔细分析包裹在星系中心的尘埃，那里的恒星正在活跃地形成。”第二篇论文的第一作者、亚利桑那州立大学的帕特里克·卡米内斯基说。“现在，有了韦伯，我们可以轻松地透过这层厚厚的尘埃，让我们能够从里到外直接看到星系的组合。”
图像中两个最突出的特征包括薄星系（在方框A中突出显示）和鱼叉（在方框B中突出显示的红色漩涡），它们都是透镜背景星系。右侧的插图显示了两个对象的放大视图。
影像来源：NASA, ESA, CSA. 科学解释：Jose Diego (Instituto de Física de Cantabria), Brenda Frye (University of Arizona), Patrick Kamieneski (Arizona State University), Tim Carleton (Arizona State University), and Rogier Windhorst (Arizona State University). 影像处理：Alyssa Pagan (STScI), Jake Summers (Arizona State University), Jordan D’Silva (University of Western Australia), Anton Koekemoer (STScI), Aaron Robotham (University of Western Australia), and Rogier Windhorst (Arizona State University).
薄的那个
韦伯图像的另一个显著特征是中间左侧有一条铅笔般细的长线。它被称为“La Flaca”（薄星系），是另一个透镜背景星系，它的光也花了近110亿年才到达地球。
离La Flaca不远是另一个透镜星系。当研究人员仔细观测这个星系时，他们发现了一颗单独的红巨星，他们给它起了个绰号，叫Quyllur，这是盖丘亚语中“恒星”的意思。
此前，哈勃已经发现了其他透镜恒星（如Earendel），但它们都是蓝色超巨星。Quyllur是第一颗在距离地球10亿光年以外观测到的单个红巨星。这种高红移恒星只有使用红外滤光片和韦伯的灵敏度才能探测到。
“除非你进入红外波段，否则几乎不可能看到透镜红巨星。这是我们用韦伯发现的第一个，但我们预计还会有更多的发现。”西班牙坎塔布里亚研究所的何塞·迭戈说，他是第三篇关于El Gordo论文的主要作者。
星系群和污迹
韦伯图像中的其他物体虽然不那么突出，但在科学上同样有趣。例如，弗莱和她的团队（包括9名高中生和研究生）发现了5个多透镜星系，它们似乎是121亿年前形成的一个婴儿星系团。还有十几个候选星系也可能是这个遥远星团的一部分。
“虽然需要更多的数据来证实这个星系团有17个成员，但我们可能正在目睹一个新的星系团在大爆炸后10多亿年就在我们的眼前形成。”弗莱说。
最后一篇论文研究了被称为超扩散星系的非常暗淡、像污迹一样的星系。顾名思义，这些分散在El Gordo星系团中的天体，其恒星广泛分布在整个太空中。该团队确定了一些迄今为止观测到的最遥远的超漫射星系，这些星系的光经过72亿年才到达我们这里。
“我们研究了这些星系的特性是否与我们在当地宇宙中看到的超漫射星系有任何不同，我们确实看到了一些差异。特别是，它们更蓝、更年轻、更广泛，更均匀地分布在整个星系团中。这表明，在过去的60亿年里，生活在星系团环境中对这些星系产生了重大影响。”亚利桑那州立大学的蒂莫西·卡尔顿解释说，他是第四篇论文的主要作者。
“爱因斯坦在100多年前就预言了引力透镜效应。在埃尔戈多星团中，我们看到了引力透镜作用的力量。”亚利桑那州立大学的罗杰·温德霍斯特总结道，他是PEARLS项目的首席研究员。“El Gordo的PEARLS图像是世界上最美丽的。而且，他们向我们展示了韦伯如何打开爱因斯坦的宝库。”
弗莱等人的论文发表在《天体物理学杂志》上。卡米内斯基等人的论文已被《天体物理学杂志》接受发表。迭戈等人的论文发表在《天文学与天体物理学》杂志上。卡尔顿等人的论文已被《天体物理学杂志》接受发表。
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。
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