对于探索宇宙深处的天文学家来说,今年的圣诞节来得有点早。
利用詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据,美国宇航局上个月发布了一张圣诞树星系团的图像,这是一个距离地球43亿光年的闪烁星系的集合。上周,第一夫人吉尔·拜登(Jill Biden)也公布了一张仙后座A的照片,这是一颗340年前爆炸的恒星的残骸,作为白宫新降临节日历的一部分。
这些图像和其他图像遵循了天文学家和其他观星者的悠久传统,将光的季节与距离地球数光年的宇宙现象联系起来。但在这些节日的观察中,有一些真正的科学奇迹。
在圣诞树星系团的背后是天文学家探测到的14颗恒星,它们在几天或几个月的时间里闪烁——就像圣诞树上的灯一样。
“在遥远的星系中看到一颗单独的恒星是一件大事,”领导这项研究的密苏里大学天文学家严浩静(音译)说。“几乎就像一个奇迹,”他补充说。
这并不是第一次探测到遥远的恒星,但它曾经是一种罕见的享受。“有了韦伯,这已经成为常规,”参与这项发现的亚利桑那州立大学(Arizona State University)天文学家罗杰·温德霍斯特(Rogier Windhorst)说。
观测之所以成为可能,是因为引力透镜的层层作用。引力透镜是一种效应,通过这种效应,宇宙中结构的引力扭曲并放大了背景中物体的光,使它们能够被天文学家看到。星星的闪烁是那些“透镜”在焦点上下移动的结果。
温德霍斯特博士指出,地球和太阳的年龄大约和这个闪烁的星团发出的光一样大,而在发出光的时候,这个星团已经有90亿年的历史了。关于这些遥远恒星的数据,可以帮助天文学家比较远古星系与离我们更近的星系的组成,以及我们的太阳系如何融入温德霍斯特博士所说的宇宙生命圈。
仙后座A与圣诞树星系团不同,仙后座A离家更近。长期以来,科学家们一直在研究剧烈的恒星爆炸和其他类似的事件,以弄清楚它们在宇宙进化中的作用。
“它们帮助星系成长,”普渡大学(Purdue University)研究仙后座A的天体物理学家丹尼·米利萨维耶维奇(Danny Milisavljevic)在一封电子邮件中写道。他补充说,超新星遗迹还创造了维持生命所需的元素,比如“我们呼吸的氧气、血液中的铁、骨骼中的钙”。
仙后座A距离地球11000光年,已经被各种太空望远镜在可见光、x射线和红外波段观测到。但韦伯望远镜的新红外视野提供了更好的视角。
今年4月,美国国家航空航天局利用望远镜的中红外仪器发布了一张超新星遗迹的图像。最新的快照使用了韦伯的近红外相机,它捕捉到了温度较高的气体、尘埃和分子的辐射。
粉红色和橙色的建筑被烟雾笼罩,背景是闪闪发光的星星,就像挂在树枝上的装饰品。
“两年前,韦伯在圣诞节的早晨完美地发射升空,”米利萨夫耶维奇说。“当时我认为这是有史以来最好的圣诞礼物。”但他补充说,望远镜“是不断馈赠的礼物”。
早在韦伯望远镜发射之前,天文学家就经常在太空中发现季节性的精神。
2008年,欧洲南方天文台(European Southern Observatory)分享了一组星星的图像,它们就像你可能挂在圣诞树上的闪闪发光的小饰品。这个星团被智利的拉西拉天文台捕捉到,散布在深红色的气体云中。在图像的底部是一个被恰当地命名为锥状星云的恒星形成区域,距离地球约2500光年。
美国宇航局的哈勃太空望远镜也传播了节日的欢乐。2010年,美国宇航局发布了一张红色气泡的图像,看起来像漂浮在星星之间的装饰品。
这个气泡是超新星以每小时数百万英里的速度喷出的气体。天文学家认为这次爆炸是由一颗白矮星引发的,白矮星是一颗耗尽燃料的恒星的核心,它吞食了邻近恒星的物质。
一年后,哈勃望远镜拍下了一张令人惊叹的宇宙雪天使的照片:我们银河系中的一颗恒星,两侧是由炽热气体组成的蓝色“翅膀”。这个区域坐落在恒星托儿所内,是数百颗褐矮星的家园,这些褐矮星不会吸积足够的物质形成恒星。
连宇宙都祝你节日快乐。
卡特里娜·米勒(Katrina Miller)是《纽约时报》的科学记者。她最近在芝加哥大学获得了粒子物理学博士学位。更多关于卡特里娜·米勒的信息
这篇文章的另一个版本出现在纽约版第8页D部分,标题为:外太空的节日灯光秀。订购转载|今日报|订阅