天文学家确认梅西的星系是最早被观测到的

作者:小菜 更新时间:2025-04-29 点击数:
简介:光谱观测显示,梅西的星系,以史蒂文·芬克尔斯坦的女儿命名,在大爆炸后3.9亿年被探测到。

这使得它成为有史以来观测到的四个最早确认的星系之一。

鸣谢:uux.cn/NASA/STScI/CEERS/TACC/德克萨斯大学奥斯汀分校/S. Finkelstein/M. Bagley 据奥斯汀的德克萨斯大学:多亏了詹姆斯·韦伯太空望远镜,天文学家们竞相寻

【千问解读】

  

天文学家确认梅西的星系是最早被观测到的星系之一

  光谱观测显示,梅西的星系,以史蒂文·芬克尔斯坦的女儿命名,在大爆炸后3.9亿年被探测到。

这使得它成为有史以来观测到的四个最早确认的星系之一。

鸣谢:uux.cn/NASA/STScI/CEERS/TACC/德克萨斯大学奥斯汀分校/S. Finkelstein/M. Bagley

  据奥斯汀的德克萨斯大学:多亏了詹姆斯·韦伯太空望远镜,天文学家们竞相寻找曾经瞥见过的一些最早的星系,现在已经证实,去年夏天首次探测到的一个星系实际上是迄今发现的最早的星系之一。

这些发现发表在《自然》杂志上。

  自从首次探测到Maisie星系以来的后续观测显示,它来自大爆炸后的3.9亿年。

尽管这并不像德克萨斯大学奥斯汀分校天文学家史蒂文·芬克尔斯坦领导的团队去年夏天首次估计的那样早,但它仍然是观测到的四个最早确认的星系之一。

  “关于梅西的星系令人兴奋的是,它是JWST发现的第一个遥远的星系之一,而且是第一个被光谱证实的星系,”德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学教授芬克尔斯坦说,他是《自然》杂志论文的作者,也是宇宙进化早期发布科学调查(CEERS)的首席研究员。

他以他女儿的名字命名了这个星系,因为它是在她生日那天被发现的。

  最新的分析由第一作者巴勃罗·阿拉巴尔·哈罗领导,他是美国国家科学基金会国家光学-红外天文学研究实验室的博士后研究员。

除了芬克尔斯坦,来自德克萨斯大学奥斯汀分校的合着者还有凯特琳·凯西、米凯拉·巴格利、凯瑟琳·奇沃洛夫斯基和藤本诚治。

  CEERS团队目前正在评估大约10个其他星系,它们可能来自比Maisie更早的时代。

  太空中的物体不会印上时间标记。

为了推断我们观察到的光何时离开一个物体,天文学家测量了它的红移,即它的颜色因远离我们而移动的量。

因为我们生活在一个膨胀的宇宙中,我们看的时间越久远,物体的红移就越高。

  最初对红移(以及大爆炸后的时间)的估计是基于光度学,即使用少量宽频率滤光器的图像中的光亮度。

这些估计是利用CEERS在该望远镜第一个观测季节最初分配的时间内收集的数据做出的。

  为了获得更准确的估计,CEERS团队申请了JWST光谱仪器NIRSpec的后续测量,该仪器将物体的光分成许多不同的窄频率,以更准确地识别其化学组成,热量输出,内在亮度和相对运动。

根据这一最新的光谱分析,Maisie星系的红移为z=11.4。

  这项研究还研究了CEERS-93316,这是一个最初由爱丁堡大学领导的团队在公开可用的CEERS数据中发现的星系,最初估计是在大爆炸后令人惊讶的2.5亿年观察到的。

通过进一步分析,研究小组发现CEERS-93316的红移更适中,z=4.9,这相当于大爆炸后约10亿年。

  事实证明,CEERS-93316中的热气在与氧和氢相关的几个窄频带中发出如此多的光,以至于它使星系看起来比实际上更蓝。

这种蓝色的投射模仿了芬克尔斯坦和其他人期望在早期星系中看到的特征。

这是由于光度测量方法的一个怪癖,它只发生在红移大约为4.9的物体上。

芬克尔斯坦说这是一个运气不好的例子。

  “这是一种奇怪的情况,”芬克尔斯坦说。

“在光谱观测到的数十个高红移候选者中,这是唯一一个真实红移比我们最初猜测的要小得多的例子。

  这个星系不仅呈现出不自然的蓝色,而且比我们目前的模型预测的宇宙早期形成的星系要亮得多。

  芬克尔斯坦说:“要解释宇宙如何能在如此短的时间内创造出如此巨大的星系,这的确是一个挑战。

”。

“所以,我认为这可能永远是最有可能的结果,因为它如此极端,如此明亮,如此明显的高红移。

天文学家能用雷达发现灾难性的小行星吗?

    月球第谷陨石坑的合成孔径雷达图像,显示了5米分辨率的详情。

致谢:uux.cn/雷神技术公司。

  据绿岸天文台:人类如何保护地球免受“毁灭性的小行星和彗星撞击?”根据美国国家学院及其20232032年行星科学和天体物种学十年调查,地基天文雷达系统将在行星防御中发挥“独特作用”。

  目前世界上只有一个系统专注于这些工作,美国国家航空航天局的戈德斯通太阳系雷达,深空网络DSN的一部分。

然而,国家射电天文台NRAO的一个新仪器概念称为下一代雷达ngRADAR系统,将使用国家科学基金会的绿岸望远镜GBT和其他当前和未来的设施来扩展这些能力。

  “雷达的未来有很多应用,从大幅提升我们对太阳系的了解到为未来的机器人和载人航天飞行提供信息,以及描述离地球太近的危险物体的特征,”NRAO的主任托尼·比斯利说。

  2月17日,星期六,科学家们将在科罗拉多州丹佛市举行的美国科学促进会年度会议上展示地面雷达系统的最新成果。

  “在美国国家科学基金会的支持和联合大学公司的监督下,NRAO在使用雷达加深我们对宇宙的了解方面有着悠久的古代。

最近,GBT帮助确认了美国国家航空航天局的DART任务的成功,这是第一次测试人类是否能成功改变小行星的轨道,”NRAO科学家兼ngRADAR项目负责人Patrick Taylor说。

  GBT是世界上最大的全可控射电望远镜。

它的100米碟形天线的机动性使它能够观察85%的天球,使它能够快速跟踪视野内的物体。

  泰勒补充说:“在雷神技术公司的支持下,在GBT上进行的ngRADAR试点测试——使用比标准微波炉输出更少的低功率发射机——产生了有史以来从地球上拍摄的最高分辨率的月球图像。

想象一下,如果有一个更强大的发射机,我们可以做些什么。

”  在美国科学促进会上分享成果的科学家包括约翰·霍普金斯应用物理实验室的Edgard G. RiveraValentín和美国国家航空航天局喷气推进实验室的Marina Brozovi,该实验室负责管理戈德斯通和DSN。

布罗佐维奇补充说,“公众可能会惊讶地发现,自第二次世界大战以来,我们目前在戈德斯通雷达上使用的技术没有发生太大变化。

”  “在我们99%的观测中,我们通过这一根天线进行发射和接收。

新的雷达发射机设计,如GBT上的ngRADAR,有可能大幅提高输出功率和波形带宽,从而实现更高分辨率的成像。

它还将通过使用望远镜阵列来增加收集面积,,从而产生一个可扩展的、更强大的系统。

”  “NRAO是领导这些努力的理想组织,因为我们有接收雷达信号的仪器,如甚长基线阵列在我们的试点ngRADAR项目中所做的那样,”NRAO科学家兼科学传播主任Brian Kent解释说,他协调了AAAS上的演示,“未来的设施,如下一代甚大阵列当作接收器,将为行星科学制造一个强大的组合。

”  地基天文雷达如何拓展我们对宇宙的了解?允许我们以前所未有的详情研究我们附近的太阳系和其中的一切。

雷达可以揭示行星及其卫星的表面和古老地质,让我们追踪它们的演化。

  它还可以确定彗星或小行星等潜在危险近地物体的位置、大小和速度。

天文雷达的进步开辟了新的途径,带来了新的投资,并引起了工业界和科学界对多学科合作的兴趣。

天文学家发现,经过的太阳改变了地球和其

    5600万年前地球轨道的不确定性说明,这是由于280万年前类似太阳的太阳HD7977可能经过地球。

每个点离中心的距离对应于地球轨道的椭圆度,角度对应于指向地球近日点的方向,或离太阳最近的距离。

在600,000年中,每1000年对100个不同的模拟每个模拟都具有独特的颜色进行采样,以构建此图。

每一次模拟都与现代太阳系的条件一致,轨道预测的差异重要是由于轨道混乱和过去与HD 7977的相遇。

信用:uux.cn/N. Kaib/PSI。

  据行星科学研究所艾伦·菲舍尔:经过我们太阳系的太阳改变了包括地球在内的行星的长期轨道演变,进而改变了我们的气候。

  行星科学研究所的高级科学家内森·a·凯布Nathan A. Kaib说:“天体运行过程中的微小偏差——由邻近天体的引力引起——会改变包括地球在内的太阳行星的长期轨道演变。

”他是《天体物理学杂志快报》上发表的《路过太阳是古气候和太阳系轨道演变的主要驱动力》一书的重要作者。

波尔多天体物理实验室的肖恩·雷蒙德也为这项工作做出了贡献。

  “这很主要的一个真相是,地质记录表明,地球轨道偏心率的变化伴随着地球气候的波动。

凯布说:“如果我们想最好地寻找历史气候异常的真相,那么了解那些时期地球轨道的样子是很主要的。

”  “这种事件的一个例子是5600万年前的古新世始新世极热时期,当时地球温度上升了58摄氏度。

已经有人提出,在这次事件中,地球的轨道偏心率非常高,但我们的结果表明,路过的太阳对地球过去轨道演变的详细预测在此时高度不确定,轨道行为的范围可能比以前想象的更广。

”  模拟向后运行用于预测地球和太阳其他行星过去的轨道演变。

与天气预报类似,由于不确定性的指数增长,随着时间的延长,这项技术的准确性会降低。

以前,在这些“向后预测”中没有考虑太阳在太阳附近经过的影响。

  当太阳和其他太阳围绕银河系中心运行时,它们不可幸免地会彼此靠近,有时距离在数万天文单位以内,1天文单位是地球到太阳的距离。

这些事件被称为太阳相遇。

例如,一颗太阳平均每100万年在距离太阳50,000天文单位的范围内经过,一颗太阳平均每2000万年在距离太阳10,000天文单位的范围内经过。

这项研究的模拟包括这些类型的事件,而大多数先前的类似模拟没有。

  地球轨道偏心率随时间波动的一个重要真相是,它接收到来自太阳系巨行星木星、土星、天王星和海王星的定期扰动。

当太阳经过我们的太阳系附近时,它们会扰乱这颗巨行星的轨道,从而改变地球的轨道。

因此,很大的行星是地球和路过的太阳之间的纽带。

  凯布说,当模拟包括太阳经过时,我们发现轨道不确定性增长得更快,,并且这些反向模拟的预测变得不可靠的时间范围比想象的更近。

  这意味着两件事:在地球古代上的过去时代,我们对地球轨道的样子例如,地球的偏心率或圆形度的信心过高,而真实的轨道状态未知,经过太阳的影响使轨道演化的机制特别高或低偏心率的延长时期成为可能,而过去的模型没有预测到这一点。

  “鉴于这些结果,我们还确定了一个已知的近期太阳通道,即发生在280万年前的类太阳太阳HD 7977,它可能足以改变模拟对大约5000万年前地球轨道状况的预测,”凯布说。

  然而,HD 7977最近相遇距离的当前观测不确定性巨大,从4000天文单位到31000天文单位不等。

“对于更大的相遇距离,HD 7977不会对地球的相遇距离产生重大影响。

然而,在范围的较小一端附近,它可能会改变我们对地球过去轨道的预测,”凯布说。

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