研究暗宇宙的欧几里得任务拍摄了第一张测试图像
这架望远镜拍下了一片闪烁的恒星区域的照片，表明它在离开地球100万英里的旅程后表现良好。
NASA的罗曼和ESA的欧几里得将联手研究暗能量
一台名为欧几里得的新太空望远镜将于7月发射，这是ESA在美国宇航局的资助下完成的一项任务，旨在探索宇宙膨胀加速的原因，即暗能量。到2027年5月，NASA的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜将与欧几里得一起，以前所未有的方式探索这个谜题。
数百万个星系出现在NASA南希·格雷斯·罗曼太空望远镜的新模拟图像中
科学家们创建了一个庞大的合成巡天，展示了我们对南希·格雷斯·罗曼太空望远镜未来观测的期待。虽然它只代表了真实未来调查的一小部分，但这个模拟版本包含了惊人的数量——3300万个星系，以及我们银河系中的20万颗前景恒星。
NASA的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜将如何逆转宇宙
一项新的模拟显示，NASA的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜将在2027年5月发射时，以前所未有的方式揭示宇宙的演变。凭借其快速成像广阔太空的能力，罗曼将帮助我们了解宇宙是如何从最初的带电粒子海洋转变为我们今天所看到的庞大宇宙结构的复杂网络。
哈勃太空望远镜在宇宙膨胀率之谜上取得新的里程碑
NASA的哈勃太空望远镜完成了近30年的马拉松比赛，校准了40多个时空“里程碑”，以帮助科学家精确测量宇宙的膨胀率——这是一项曲折的探索。 这组来自NASA哈勃太空望远镜的 36 幅图像展示了这些特征星系，它们都是造父变星和超新星的宿主。 这两种天体现象都是天文学家用来确定天文距离的重要工具，并已被用于改进我们对哈勃常数（宇宙膨胀率）的测量。 这张照片中显示的星系（从顶行，左行到底行，右行）是：NGC 7541，NGC 3021，NGC 5643，NGC 3254，NGC 3147，NGC 105，NGC 2608，NGC 3583，NGC 3147，Mrk 1337，NGC 5861，NGC 2525，NGC 1015，UGC 9391，NGC 691，NGC 7678，NGC 2442，NGC 5468，NGC 5917，NGC 4639，NGC 3972，触角星系，NGC 5584，M106，NGC 7250，NGC 3370，NGC C 5728、NGC 4424、NGC 1559、NGC 3982、NGC 1448、，NGC 4680、M101、NGC 1365、NGC 7329和NGC 3447。 影像来源：NASA, ESA, Adam G. Riess (STScI, JHU) 天文学家埃德温·哈勃和乔治·莱马蒂于20世纪20年代开始了对宇宙膨胀率的研究。1998年，这导致了“暗能量”的发现，这是一种加速宇宙膨胀的神秘排斥力。近年来，得益于哈勃和其他望远镜的数据，天文学家发现了另一个转折点：在局部宇宙中测得的膨胀率与大爆炸后的独立观测结果之间存在差异，后者预测了不同的膨胀值。 这种差异的原因仍然是个谜。但是哈勃的数据，包括了作为距离标记的各种宇宙物体，支持了一些奇怪的事情正在发生的观点，这可能涉及到全新的物理学。 太空望远镜科学研究所和马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学的诺贝尔奖获得者亚当里斯说：“通过望远镜和宇宙里程标记的黄金标准，可以最精确地测量宇宙的膨胀率。” 里斯领导了一个研究宇宙膨胀速率的科学合作项目，该项目被称为SH0ES，即超新星，H0，暗能量状态方程的缩写。“这就是哈勃太空望远镜所要做的，它使用了我们所知道的最好的技术。这很可能是哈勃的杰作，因为哈勃还需要30年的寿命才能将样本量增加一倍。” 里斯团队的论文将发表在《天体物理学杂志》的特别焦点刊上，报告完成了对哈勃常数最大的、可能也是最后一次重大更新。新结果是先前宇宙距离标记样本的两倍多。他的团队还重新分析了所有先前的数据，整个数据集现在包括 1,000 多个哈勃轨道。 上世纪70年代，NASA构想出一架大型太空望远镜，其花费巨资和非凡技术努力的主要理由之一是能够分辨出造父变星(仙王座)。即在我们的银河系和外部星系中观测到的周期性变亮和变暗的恒星。自1912年天文学家亨丽埃塔·斯旺·莱维特发现造父变星以来，造父变星一直是宇宙英里标记的黄金标准。为了计算更远的距离，天文学家使用了一种名为Ia型超新星的爆炸恒星。 20世纪70年代，当NASA构想出一台大型太空望远镜时，其花费和非凡的技术努力的主要理由之一是能够分辨造父变星，即周期性变亮和变暗的恒星，这些恒星可以在我们的银河系和外部星系中看到。自1912年天文学家亨丽埃塔·斯旺·莱维特发现造父变星以来，造父变星一直是宇宙英里标记的黄金标准。为了计算更远的距离，天文学家使用了一种名为Ia型超新星的爆炸恒星。 这些物体结合在一起，在整个宇宙中形成了一个“宇宙距离阶梯”，对于测量宇宙膨胀率至关重要，被称为哈勃常数，以埃德温·哈勃命名。该值对于估计宇宙年龄至关重要，并为我们对宇宙的理解提供了一个基本测试。 1990年哈勃发射后，两个团队对造父变星进行了第一组观测，以完善哈勃常数：温迪·弗里德曼、罗伯特·肯尼科特、杰里米·莫德和马克·阿伦森领导的HST关键项目，以及艾伦·桑德奇及其合作者领导的另一个项目，他们使用造父变星作为里程碑标记来改进与附近星系的距离测量。到本世纪初，研究小组宣布哈勃常数的精确度达到10%，即72±8公里/兆帕·秒，从而“完成了任务”。 2005年和2009年，哈勃望远镜上新增了功能强大的新摄像头，这开启了哈勃望远镜的“第二代”持续研究，各团队开始开始将数值的精确度提高到1%。这是由SH0ES计划启动的。包括SH0ES在内的几个使用哈勃望远镜的天文学家小组已经将哈勃常数收敛到73±1公里/兆帕·秒。虽然其他方法已被用于研究哈勃常数问题，但不同的团队得出接近相同的数值。 SH0ES团队包括长期领导者约翰·霍普金斯大学袁文龙博士、德克萨斯农工大学卢卡斯·麦克里博士、STScI的斯特凡诺·卡塞塔诺博士和杜克大学的丹·斯科利尼博士。该项目旨在通过匹配从研究宇宙黎明时遗留下来的宇宙微波背景辐射推断出的哈勃常数的精度来支撑宇宙。 ICREA和ICC巴塞罗纳大学的宇宙学家利西亚·维德博士在谈到SH0ES团队的工作时说：“哈勃常数是一个非常特殊的数字。它可以用来从过去到现在进行一场端对端测试，测试我们对宇宙的理解。这需要大量的详细工作。” 该团队用哈勃望远镜测量了42个超新星里程碑标记。由于观测到它们以每年大约1倍的速度爆炸，哈勃已经记录了尽可能多的超新星，以测量宇宙膨胀。里斯说：“我们有哈勃望远镜在过去40年中观测到的所有超新星的完整样本。”就像百老汇音乐剧《俄克拉荷马》中的歌曲《堪萨斯城》中的歌词一样，哈勃“走得很快！” 奇怪的物理学？ 据预测，宇宙的膨胀速度比哈勃实际看到的要慢。 通过结合宇宙标准宇宙学模型和欧洲航天局普朗克任务的测量结果（观测138亿年前遗留的宇宙微波背景），天文学家预测哈勃常数的值会更低：67.5±0.5公里/兆帕·秒，而SH0ES团队的估计是73公里/兆帕·秒。 里斯说，考虑到哈勃望远镜的样本量很大，天文学家因抽奖不走运而犯错的可能性只有百万分之一，这是物理学中认真对待问题的常见门槛。 这一发现解开了宇宙动力学演化的一幅美丽而整洁的图画。天文学家无法解释局部宇宙与原始宇宙膨胀率之间的脱节，但答案可能涉及宇宙的其他物理现象。 对于里斯这样的宇宙学家来说，这些令人困惑的发现让它们更加兴奋。三十年前，他们开始测量哈勃常数来衡量宇宙，但现在它变得更有趣了。里斯补充道：“实际上，我不在乎膨胀值具体是多少，但我喜欢用它来了解宇宙。” NASA新的韦伯太空望远镜将在哈勃望远镜的基础上，以比哈勃望远镜所能看到的更远的距离或更清晰的分辨率显示这些宇宙里程碑标记。 哈勃太空望远镜是NASA和ESA（欧洲航天局）之间的国际合作项目。位于马里兰州绿带的美国宇航局戈达德航天飞行中心负责管理这台望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的空间望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃科学操作。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/hubble-reaches-new-milestone-in-mystery-of-universes-expansion-rate
天文学家发布了新的银河系外围的全天空地图
银河系和大麦哲伦云(LMC)的图像叠加在周围星系晕的地图上。较小的结构是LMC通过这一区域时产生的尾迹。较大的浅蓝色特征对应于我们银河系北半球观测到的高密度恒星。 影像来源：美国宇航局/欧洲航天局/喷气实验室-加州理工学院/康罗伊等 新星图的亮点是由一个即将与银河系相撞的小星系引起的恒星尾流。该地图还可以为暗物质理论提供新的检验。 天文学家利用NASA和欧空局（European Space Agency）望远镜的数据，发布了一张我们银河系最外层区域的新的全天空地图。这个区域被称为银晕，位于形成银河系可辨认的中央盘的旋流旋臂之外，恒星稀少。尽管银晕可能看起来大部分是空的，但也有人预测它含有大量的暗物质，一种神秘而不可见的物质，被认为构成了宇宙中所有质量的主体。 新地图的数据来自欧洲航天局的盖亚任务和美国宇航局的近地天体广域红外巡天探测器(NEOWISE)，该探测器于2009年至2013年运行，代号为WISE。该研究利用了该航天器在2009年至2018年间收集的数据。 这幅可视化图显示了我们银河系的中央圆盘和一个更小的附近星系——大麦哲伦云。一份新的全天空地图绘制出了银河系外围区域(被称为银晕)恒星的位置，该区域距离银河系中心约20万光年至32.5万光年。 视频来源：NASA/JPL-Caltech/NSF/R. Hurt/N. Garavito-Camargo & G. Besla 新地图揭示了一个叫做大麦哲伦星系（LMC）的小星系是如何被命名——如此命名是因为它是环绕银河系的两个矮星系中较大的一个——像一艘穿过水的船一样驶过银晕，它的引力在它后面的恒星中产生了尾流。LMC距离地球约16万光年，质量不到银河系的四分之一。 尽管银晕的内部部分已经被高度精确地绘制出来，但这是第一张提供银晕外部区域类似图片的地图，在那里可以找到尾流——距离银河系中心大约20万光年到32.5万光年。之前的研究已经暗示了尾流的存在，但是全天空地图证实了它的存在，并提供了它的形状、大小和位置的详细视图。 银晕中的这种扰动也为天文学家提供了一个机会来研究他们无法直接观测到的东西：暗物质。虽然暗物质不发射、反射或吸收光线，但它的引力影响已经在整个宇宙中被观测到。它被认为是建立星系的脚手架，如果没有它，星系就会在自转时分崩离析。据估计，暗物质在宇宙中比所有发光和/或与光相互作用的物质（从恒星到行星到气体云）多五倍。 尽管关于暗物质的性质有多种理论，但所有这些理论都表明，它应该存在于银晕中。如果是这样的话，那么当LMC驶过这个区域时，它应该也会在暗物质中留下尾流。在新星图中观察到的尾流被认为是这个暗物质尾流的轮廓；恒星就像这个看不见的海洋表面上的叶子，它们的位置随着暗物质的变化而变化。 暗物质和LMC之间的相互作用对我们的星系有很大的影响。当LMC绕着银河系运行时，暗物质的引力会拖住LMC，使其减速。这将导致这个矮星系的轨道变得越来越小，直到该星系在大约20亿年后最终与银河系相撞。这种类型的合并可能是宇宙中巨大星系增长的一个关键驱动因素。事实上，天文学家认为银河系在大约100亿年前已与另一个小星系合并。 “这种对较小星系能量的掠夺不仅是LMC与银河系合并的原因，也是所有星系合并发生的原因，”哈佛大学天文学博士生、这篇新论文的共同作者罗汉·奈度(Rohan Naidu)说。“我们地图上的尾迹非常清晰地证实了我们关于星系如何合并的基本图像是正确的！” 一个罕见的机会 论文的作者还认为，新的地图——连同其他数据和理论分析——可能为暗物质性质的不同理论提供测试，例如它是否像普通物质一样由粒子组成，以及这些粒子的性质是什么。 “你可以想象，如果船在水中航行或在蜂蜜中航行，船后的尾流会有所不同。”这项研究的共同作者哈佛大学教授、哈佛与史密森尼天体物理中心的天文学家查理·康罗伊(Charlie Conroy)说。“在这种情况下，尾流的特性取决于我们应用的暗物质理论。” 康罗伊领导的团队绘制了银晕中1,300多颗恒星的位置。在尝试测量从地球到这些恒星很大一部分的精确距离时出现了挑战：通常不可能确定一颗恒星是近距离的暗淡恒星还是远距离的明亮恒星。该团队使用了来自ESA盖亚任务的数据，该任务提供了天空中许多恒星的位置，但无法测量与银河系外围区域的恒星的距离。 在确定了最有可能位于银晕中的恒星（因为它们显然不在我们的银河系或LMC内）之后，研究小组寻找属于一类具有NEOWISE可探测到的特定光 “特征 “的巨型恒星。知道了所选恒星的基本属性，研究小组就可以计算出它们与地球的距离，并绘制出新的地图。它描绘了一个距离银河系中心约20万光年的区域，也就是LMC尾迹预计开始的地方，并向外延伸约12.5万光年。 康罗伊和他的同事在了解到位于图森的亚利桑那大学的一个天体物理学家团队制作计算机模型来预测银晕中的暗物质应该是什么样子之后，受到了启发，开始寻找LMC的尾迹。这两个小组共同进行了这项新的研究。 新研究中包含的亚利桑那团队的一个模型，预测了新地图上显示的恒星尾迹的一般结构和具体位置。一旦数据证实了模型是正确的，该团队就可以证实其他调查也暗示过的事情也暗示的内容：LMC很可能是在其围绕银河系的第一个轨道上。如果这个较小的星系已经有了多个轨道，那么尾迹的形状和位置就会与观测到的明显不同。天文学家认为LMC与银河系和另一个附近的星系M31形成于相同的环境，并且它即将完成环绕我们星系的第一个长轨道(大约130亿年)。由于它与银河系的相互作用，它的下一个轨道将大大缩短。 亚利桑那大学天文学博士生尼古拉斯·加拉维托·卡玛戈（Nicolas Garavito-Camargo） 说:“用观测数据证实我们的理论预测告诉我们，我们对这两个星系之间互动的理解，包括暗物质，是正确的。”尼古拉斯·卡玛戈领导了论文中使用的模型的工作。 新的地图也为天文学家提供了一个难得的机会来验证我们银河系中的暗物质（名义上的水或蜂蜜）的特性。在新的研究中，尼古拉斯·卡玛戈和他的同事们使用了一种流行的暗物质理论——冷暗物质理论，该理论与观察到的星图相对吻合。现在，亚利桑那大学的研究小组正在使用不同的暗物质理论进行模拟，以观察哪一个与观测到的恒星尾迹最匹配。 “这是一组非常特殊的情况，它们共同创造了这个场景，让我们可以测试暗物质理论。”这项研究的共同作者、亚利桑那大学副教授格蒂娜·贝斯拉(Gurtina Besla)说。“但是我们只能通过这个新地图和我们建立的暗物质模拟的结合来实现这个测试。” WISE航天器于2009年发射，在完成其主要任务后于2011年进入休眠状态。2013年9月，NASA重新启动了航天器，主要目标是扫描近地天体（NEO），该任务和航天器被更名为NEOWISE。NASA位于南加州的喷气推进实验室为NASA科学任务部管理和运营WISE。该任务是由NASA的探索者计划竞争性地选定，该计划由该机构位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心管理。 NEOWISE是JPL（加州理工学院的一个部门）和亚利桑那大学的项目，由NASA的行星防御协调办公室支持。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/astronomers-release-new-all-sky-map-of-milky-way-s-outer-reaches
星系聚集带来温暖
As the holiday season approaches, people in the northern hemisphere will gather indoors to stay warm. In keeping with the season, astronomers have studied two groups of galaxies that are rushing together and producing their own warmth. The majority of galaxies do not exist in isolation. Rather, they are bound to other galaxies through gravity either in relatively small numbers known as “galaxy groups,” or much larger concentrations called “galaxy clusters” consisting of hundreds or thousands of galaxies. Sometimes, these collections of galaxies are drawn toward one another by gravity and eventually merge. Using NASA’s Chandra X-ray Observatory, ESA’s XMM-Newton, the Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), and optical observations with the Apache Point Observatory in New Mexico, a team of astronomers has found that two…