歐幾里得太空望遠鏡的天文新發現(上)

作者 | 發布日期 2024 年 06 月 01 日 0:00 | 分類 天文 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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歐幾里得太空望遠鏡的天文新發現(上)

近期歐洲太空總署公布歐幾里得太空望遠鏡拍攝的新影像,展示歐幾里得望遠鏡綜合可見光和紅外光波段,探索遙遠宇宙深處的強大能力。科學家藉此搜尋漂流行星、利用重力透鏡效應的星系團研究暗物質等,探索宇宙演化的機制與過程。

歐幾里得太空望遠鏡的主要任務,是觀測並標定所知最龐大天體結構:宇宙網(cosmic web)的構造與位置,並繪製涵蓋超過三分之一天空範圍的數十億個星系地圖,研究影響宇宙演化最基本的暗能量與暗物質,並研究宇宙形成的原因與演化機制。

▲ 同步展現歐幾里得太空望遠鏡場景深、廣視野、高解析度的優異攝影能力,含無數從暗到亮、從遠到近各種類天體,星系團Abell 2390就位於中央。

星系團Abell 2390

星系團Abell 2390位於飛馬座,距地球約27億光年,有超過五萬個星系。這類星系團通常含高達約太陽十兆倍的龐大質量,是暗物質的大型儲存庫,也是研究特性的首選。星系團Abell 2390呈現高解析度重力透鏡效應,許多龐大弧線其實位於星系團背後,為同個遙遠天體的多面視角。

▲ 放大影像呈現數以千計的恆星和星系,看起來像圍繞星系團中心的光環,是重力透鏡效應彎曲匯聚位於後方星系的影像。

天文學家還運用歐幾里得望遠鏡,測量星系團質量和數量如何隨時間改變,呈現更多暗能量和宇宙演化訊息。星系團Abell 2390放大圖,顯示因星系重力潮汐拉扯,脫離星系漂流到宇宙空間恆星的微弱光輝,觀察這些漂流恆星的運動或許有機會能「看到」暗物質的位置。

▲ 中央向外擴散的白霧狀光輝,是受星系重力潮汐拉扯,脫離星系後散布漂流的恆星。

歐幾里得望遠鏡能同步以可見光波段VIS相機和近紅外線波段NISP相機成像寬廣的天空。由於比其他太空望遠鏡影像大數百倍,能一次攝影就捕捉星系團Abell 2390這類廣角天體,不必拍多張照片後拼接。

同步用可見光和紅外光觀察,比單獨用可見光或紅外光能看到更深邃遙遠星系。如果想觀察較近星系團星系及後方星系,此類觀測性能非常重要。歐幾里得望遠鏡拍攝場景深、廣視野、高解析度影像的速度比其他望遠鏡快數百倍。

M78星雲

M78星雲位於獵戶座,距離我們約1,300光年,是濃密星際塵埃籠罩的活躍恆星形成區。歐幾里得望遠鏡運用紅外線深入觀察,首次展現藏在塵埃裡的恆星形成區全貌,測量長度與寬度,並展現氣體和塵埃細絲組成、前所未見的複雜結構。天文學家第一次在M78星雲觀測到體積較恆星小、恆星形成極早期的原始恆星。

▲ 橙色絲狀星際塵埃覆蓋明亮恆星形成區。濃密星際塵埃從左上向右下方延伸,呈現海馬形。形成區大質量恆星照亮海馬「眼睛」和「胸部」。尾巴部分,三個小型恆星形成區像紅綠燈呈直線等距排列。

▲ 海馬胸部放大。明亮恆星電離並照亮空腔內壁產生紫色光輝,可看見氣體塵埃受擾動的細部構造。

歐幾里得望遠鏡可探測質量約木星數倍的天體,利用紅外線相機發現超過30萬個新天體。天文學家正在分析恆星和恆星形成極早期的原始恆星數量比例,對了解分子雲中恆星如何成群誕生,以及數量比例如何隨時間動態變化至關重要。褐矮星或漂流行星等天體也是研究暗物質的重要對象。下方星際塵埃低質量恆星成群產生,沿著向右下方伸展的細絲狀結構排列。

▲ 深橙色的絲狀塵埃結構許多低質量恆星正在形成。中央三個小型恆星形成區透出明亮光芒,呈等距直線排列。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:ESA

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