新的3D可视化展示了韦伯观测的5,000个星系
这段视频是作为CEERS（宇宙演化早期发布科学）调查的一部分拍摄的星系的科学可视化，展示了NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的一项重大任务。它飞过数千个星系，从附近的星系开始，到非常遥远的宇宙中欠发达的星系结束，包括一个韦伯从未见过的星系。
这一3D可视化描绘了CEERS（宇宙演化早期发布科学）调查的一小部分中约5,000个星系，该调查收集了来自格罗斯延长带区域的数据。当相机飞离我们的视角时，每秒钟相当于在数据集中遨游了2亿光年，并看到2亿年前的情况。星系的外观发生了变化，这反映了在宇宙早期，当星系不太发达时，可以看到更遥远的物体。视频的结尾是梅西星系，它形成于宇宙大爆炸后3.9亿年，也就是134亿年前。
配乐: Spring Morning, Maarten Schellekens CC BY-NC 4.0
影像来源: 可视化: Frank Summers (STScI), Greg Bacon (STScI), Joseph DePasquale (STScI), Leah Hustak (STScI), Joseph Olmsted (STScI), Alyssa Pagan (STScI)
这一3D可视化中突出显示的区域是格罗斯延长带的一小部分，该区域位于大熊座和牧夫座之间，最初由哈勃太空望远镜在2004年至2005年间观测到。虽然这个广阔的区域包含大约100,000个星系，但可视化集中在大约5,000个星系上——最近和更复杂的星系，如开头所示，位于地球几十亿光年之内。随着可视化的进行，显示出离地球更远的星系，我们看到了宇宙历史和演化的不同阶段。
可视化的最远星系，被称为梅西星系，是天文学家非常感兴趣的目标。它形成于宇宙大爆炸后3.9亿年，也就是134亿年前。它不仅是韦伯发现的第一个明亮的、极其遥远的星系之一，也是只有韦伯才能看到的早期星系的一个例子。这是因为韦伯的仪器可以捕捉到这些早期星系发出的光，这些光已经被宇宙的膨胀转移到红外波长。
“这个天文台为我们提供了一段完整的研究时间。”该调查的调查人员之一、纽约罗切斯特理工学院的丽贝卡·拉森说。“我们以前无法研究像梅西这样的星系，因为我们看不到它们。现在，我们不仅能够在我们的图像中找到它们，我们还能够发现它们是由什么组成的，以及它们是否与我们近距离看到的星系不同。”
德克萨斯大学奥斯汀分校CEERS项目的首席研究员史蒂文·芬克尔斯坦继续说道：“这一观察结果超出了我们的预期。我们在早期宇宙中发现的星系的绝对数量是所有预测的上限。”天文台进行这种调查的能力为天文学家提供了韦伯仪器的演示，供他们在未来的观测中参考。
这一可视化不仅展示了韦伯可以观测到的距离，还显示了它在多大程度上继承了哈勃的成就。在许多情况下，哈勃的观测，以及韦伯从CEERS调查中获得的数据，使研究人员能够确定哪些星系是真的遥远——我们感兴趣的早期宇宙星系——哪些星系就在附近，但由于尘埃太多，以至于它们的可见光被遮蔽了。
通过这些观察，研究人员的下一个目标是了解这些早期星系中恒星的形成。
“我们习惯于认为星系在平稳增。，”芬克尔斯坦评论道。“但也许这些恒星像鞭炮一样形成。这些星系形成的恒星比预期的多吗？它们形成的恒星质量比我们预期的大吗？这些数据给了我们提出这些问题的信息。现在，我们需要更多的数据来获得这些答案。”
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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