詹姆斯-韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)被誉为哈勃望远镜的接班人,但哈勃这位“老前辈”仍有一定的生命力。现在,这两台标志性的仪器联手拍摄了色彩斑斓的"圣诞树星系团"的星空深景图像。
圣诞树星系团"或 MACS0416 的合成图像,由哈勃和詹姆斯-韦伯图像叠加而成 NASA, ESA, CSA, STScI, Jose M. Diego (IFCA), Jordan C. J. D'Silva (UWA), Anton M. Koekemoer (STScI), Jake Summers (ASU), Rogier Windhorst (ASU), Haojing Yan (University of Missouri)
自 1990 年发射以来,哈勃太空望远镜一直在不断拍摄令人惊叹的图像,但它并不会因为另一名强悍的新成员登上天空就被废弃。哈勃主要用可见光波长观测宇宙,也就是人眼能看到的波长。而韦伯望远镜则专注于红外光,红外光更适合观测空间和时间上更远的物体。
现在,天文学家们将这两种独特的宇宙视角结合起来,对太空中的一个区域进行了更详细的成像。拍摄对象是一个名为 MACS0416 的星系团,距离地球约 43 亿光年。事实上,目前有两个星系团正在进行合并,最终将形成一个巨大的星系团。图像中的一些天体实际上距离地球更远,但由于一种叫做引力透镜的现象,它们的光线被放大或扭曲了。
哈勃图像最初拍摄于2014年,需要大约122个小时的曝光时间。而韦伯望远镜的图像是在今年早些时候拍摄的,历时约22个小时,使一组全新的星系成为焦点。
哈勃(左)和詹姆斯-韦伯(右)拍摄的 MACS0416星系团并排对比 图/NASA, ESA, CSA, STScI
在生成的合成图像中,不同颜色的光线表示星系的距离以及哪台望远镜拍摄到了它们。蓝色星系的波长最短,哈勃最容易看到,通常也是离我们地球较近的星系。绿色和黄色位于中间,而红色星系则是韦伯的杰作--它们通常距离哈勃更远,或者被尘埃笼罩,哈勃基本上看不到它们。
韦伯研究报告的作者罗吉尔-温德霍斯特(Rogier Windhorst)说:"我们正在哈勃的遗产基础上,向更远的距离和更暗的天体推进。只有将韦伯数据与哈勃数据结合起来,整个画面才会变得清晰。"
韦伯望远镜拍摄的图像并不纯粹是为了美观。研究小组正在寻找"瞬变体"--亮度随时间变化的天体--因此他们进行了多次观测,中间间隔了几周时间,以观察天体的变化。在这一视场内,他们发现了 14 个瞬变体,其中 12 个集中在三个星系中,这些星系被引力透镜高度放大。这表明它们是单个恒星或恒星系统,短暂地进入了一个特定的排列组合,使它们的亮度急剧放大。研究小组说,另外两个很可能是超新星。
"我们称MACS0416为圣诞树星系团,既因为它色彩斑斓,也因为我们在其中发现的这些闪烁的光,"其中一项研究的第一作者严昊京说。"我们到处都能看到瞬变现象。"
其中一项研究发表在《天文学与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)杂志上,另一项研究已被接受发表在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上。