詹姆斯·韦伯太空望远镜图像中重现幽灵般的尘埃星系AzTECC71

顺其自然362

詹姆斯·韦伯太空望远镜NIRCam仪器中的多重彩色滤光片合成的星系AzTECC71的彩色图像。鸣谢:j . McKinney/m . Franco/c . Casey/德克萨斯大学奥斯汀分校。

（）据德克萨斯大学（奥斯汀）：它最初在地面望远镜中以发光的斑点出现，然后在哈勃太空望远镜的图像中完全消失。现在，在詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)拍摄的图像中，这个幽灵般的物体又以一个微弱但清晰的星系出现了。

宇宙网络合作组织的天文学家已经确认AzTECC71是一个尘埃恒星形成的星系。或者，换句话说，一个星系正忙于形成许多新的恒星，但被一层难以看透的尘埃面纱所笼罩——从大爆炸后的近10亿年来。这些星系曾被认为在早期宇宙中极其罕见，但这一发现，加上尚未在科学文献中描述的前一半宇宙网络数据中的十几个候选星系，表明它们可能是预期的三到十倍。

“这东西真是个怪物，”奥斯汀德克萨斯大学的博士后研究员杰德·麦金尼说。“尽管它看起来像一个小斑点，但实际上它每年都在形成数百颗新的恒星。事实上，即使是如此极端的东西，在我们最新的望远镜最敏感的图像中也几乎看不到，这让我非常兴奋。它潜在地告诉我们，有一整群星系一直在躲避我们。”

如果这一结论得到证实，这表明早期宇宙比以前认为的更加尘土飞扬。

该小组在《天体物理学杂志》上发表了他们的发现。

宇宙网络项目是JWST最大的初始研究项目，由UT Austin副教授Caitlin Casey共同领导，旨在从三个满月大小的天空中绘制多达100万个星系的地图。部分目标是研究宇宙的最早结构。这个由50多名研究人员组成的团队在JWST的第一年获得了250小时的观察时间，并在2022年12月收到了第一批数据，更多数据将在2024年1月到来。

一个充满尘埃的恒星形成星系在可见光下很难看到，因为它的恒星发出的许多光被一层尘埃吸收，然后以更红(或更长)的波长重新发射出来。在JWST之前，天文学家有时称它们为“哈勃暗星系”，指的是以前最灵敏的太空望远镜。

“到目前为止，我们能够看到早期宇宙中星系的唯一方法是用哈勃望远镜从光学角度观察，”McKinney说。“这意味着我们对星系演化历史的理解是有偏见的，因为我们只看到了不明显、尘埃较少的星系。”

这个名为AzTECC71的星系最初是由夏威夷詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜上的一架相机探测到的，它是一个模糊的尘埃团，波长在远红外和微波之间。COSMOS-Web团队接下来在另一个团队使用智利的ALMA望远镜收集的数据中发现了该物体，ALMA望远镜具有更高的空间分辨率，可以在红外波段看到。这让他们缩小了源头的位置。当他们在波长为4.44微米的红外线中查看JWST数据时，他们在完全相同的位置发现了一个微弱的星系。在2.7微米以下的短波光中，它是不可见的。

现在，该团队正致力于发现更多这些JWST星系。



在詹姆斯·韦伯太空望远镜(F444W，最右边)的NIRCam仪器的最红色滤光片中，可以清楚地看到星系AzTECC71，但在最蓝色的滤光片中(F115W和150W，左边)，则完全看不到。鸣谢:j . McKinney/m . Franco/c . Casey/德克萨斯大学奥斯汀分校。

“有了JWST，我们可以首次研究这个被灰尘严重遮挡的隐藏星系的光学和红外特性，”麦金尼说，“因为它非常敏感，不仅可以追溯到宇宙的最深处，还可以穿透灰尘最厚的面纱。”

该团队估计，该星系的红移约为6，这相当于大爆炸后约9亿年。

来自UT Austin的研究作者是McKinney，Casey，Olivia Cooper(国家科学基金会研究生研究员)，Arianna Long(美国国家航空航天局·哈勃研究员)，Hollis Akins和Maximilien Franco。