韋伯望遠鏡在早期宇宙中發現了新物體
詹姆斯韋伯太空望遠鏡自 2022 年開始運行，提供了前所未有的宇宙視角。其清晰的影像顯示了哈伯太空望遠鏡的顯著進步，可以對宇宙進行更詳細的觀測。最近，預印本伺服器 arXiv 上發布了一項提供新發現的研究。
透過對星系團 MACS J0308.9+2645（最初來自哈伯的記錄）的分析，這種韋伯能力變得清晰。這片太空區域富含星系和重力透鏡現象，之前曾揭示過大約130億年前形成的恆星系統，當時宇宙只有10億年的歷史。這樣的星系表現為變形的“引力弧”，它們的光被星團的質量放大。然而，其他發現有待揭曉。
在最近的研究中，天文物理學家 Homer Dávila Gutierrez 發現了一個新天體，它可能是同一星團 MACS J0308.9+2645 內的引力弧。
古鐵雷斯是 SKYCR.ORG 的創始人和董事，該網站是一個致力於天文學和太空探索的西班牙語新聞入口網站。他也是第一位當選皇家天文學會和歐洲天文學會會員的哥斯大黎加公民。
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研究人員在檢查了詹姆斯韋伯太空望遠鏡近紅外線相機 (NIRCam) 的歷史數據後，確認檢測到了名為 A1 的候選弧。此資訊是在 Webb 的一般觀察 5293 活動期間收集的。
重力透鏡是阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對論所預測的一種現象，當大質量物體彎曲時空時就會發生。光在穿過這個重力場時會被扭曲和放大。多年來，天文學家一直使用這些由前景物體形成的天然「透鏡」來視覺化更微弱和更遠的光源。
古鐵雷斯所辨識的星系顯示了這種效應的典型特徵，具有拉伸和彎曲的形狀。他透過查看 JWST 的 NIRCam 捕獲的 54 個公共區域並評估了 1,591 個潛在候選者，發現了 A1 天體。其中，只有A1被證明是引力弧的有力候選者，表明它可能存在於宇宙的早期階段。
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正如 Gutierrez 所解釋的，A1 的獨特之處在於三個基本因素。它的幾何形狀非常細長，軸比約為 6.5，且相對於星團中心的精確切向對準，與重力透鏡效應的變形一致。此外，它的亮度使其成為該區域細長光源中最亮的光源，有利於測量。最後，A1 不包含在任何現有的重力透鏡目錄中，例如 SIMBAD、NED 或 VizieR。
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這位天文物理學家報告說，在聯繫負責 GO-5293 計畫的團隊後，確認該物體與正在研究的其他系統沒有重疊。他說：“普朗克在一個巨大的星團中發現了一個真實、明亮、未編目的弧狀光源，這使得調查變得有趣。”
Gutierrez 使用 EAZY 光度工具進行多波段分析，計算 z ≈ 4.4 的紅移值。該數據將 A1 置於宇宙存在的前 10 億年。隨後的分析使用以色列天文物理學家 Ana Acebron 在 2018 年開發的方法，對 MACS J0308.9+2645 星團的質量施加了限制，表明 A1 天體經歷了七倍的放大。
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經過光度調整後，A1 揭示了自己是一個紅移約為 z ≈ 1.4 的星系，這意味著我們正在觀察它 90 億年前的樣子。該天體位於 MACS J0308.9+2645 星團後面，該星團的紅移為 z = 0.356，是迄今為止檢測到的最大質量星團之一。來自A1的光在穿過星團時，受到一個簡單的引力透鏡的作用，導致影像被星團的引力拉伸並稍微放大，而不是多重影像。
古鐵雷斯說：「A1 的估計位置距離星團的 X 射線中心約 51 角秒，其切向伸長與觀測到的圖像非常吻合。」他補充說，最終測試仍在開發中，其中涉及使用最新的 JWST 數據更新星團的引力透鏡模型。
研究還表明存在第二個可能相似的物體，稱為 A2，它與 A1 具有相同的幾何特徵。然而，這種光源相當弱、更小、更拉伸，且其光度測量不太準確。 A2 相對於中心星團的投影距離與 A1 相似。
「這種情況是相關的，因為影響 A1 紅移初始估計的光度問題（其中目錄測量僅捕獲來自廣泛光源的一小部分光）進一步影響像 A2 這樣亮度較低的光源，」Gutierrez 解釋道。他認為 A2 的性質和紅移是需要澄清的點，等待對 A1 進行相同的修正重新分析。
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這些發現最令人興奮的結果是，韋伯望遠鏡收集的數據中可能隱藏著無數其他早期候選星系。
古鐵雷斯說：「韋伯的公共收藏的增長速度超出了個人分析的能力，這一發現表明以前發布的數據包含重要信息，可供專門的研究人員訪問。」他還指出了一個重要的教訓：自動目錄光度測量可能會對大型光源產生重大誤差，就像最初建議的紅移更大的情況一樣。因此，驗證、新的獨立測量以及與原始程式團隊的溝通至關重要。
「整個過程中最有價值的一步是協作：GO-5293 團隊提供了支持，確認該物體沒有被編目，現在我們正在共同開發他們更新的鏡頭模型來定義 A1 的性質，」他總結道。他強調了自主研究人員和專案團隊之間使用公共資料建立夥伴關係的重要性，這體現了韋伯檔案的理想運作。
