詹姆斯·韋伯太空望遠鏡近日向公眾展示了其捕捉到的草帽星系(M104)的全新近紅外圖像,這一壯麗的天文景象再次揭示了宇宙的神秘面紗。作為室女座星系團邊緣的璀璨明珠,草帽星系距離地球約3000萬光年,其總質(zhì)量驚人地相當于8000億個太陽。
在這張由韋伯望遠鏡的近紅外相機(NIRCam)精心捕捉的圖像中,草帽星系那標志性的塵埃環(huán)宛如一條精致的項鏈,環(huán)繞在星系外圍,巧妙地遮掩了內(nèi)部恒星的光芒。而星系中心,那由無數(shù)恒星緊密聚集而成的核球,在近紅外光的照耀下熠熠生輝,展現(xiàn)出前所未有的清晰與壯麗。
韋伯望遠鏡的多波段觀測能力,為我們提供了從可見光到紅外光的全方位宇宙拼圖。與哈勃太空望遠鏡的可見光圖像相比,韋伯的近紅外圖像中塵埃盤顯得更為“透明”。這是因為近紅外光波長較長,能夠更容易地穿透塵埃,減少了恒星光線的遮擋。而在韋伯2024年底發(fā)布的中紅外圖像中,塵埃本身會因溫度而發(fā)光,呈現(xiàn)出與近紅外圖像截然不同的風貌。這兩張圖像的對比,就像是星系的“雙面人生”,展現(xiàn)了宇宙在不同波長下的多樣魅力。
草帽星系不僅外觀引人注目,其背后還隱藏著一段動蕩的過去。通過光譜研究,科學家們發(fā)現(xiàn)草帽星系內(nèi)約2000個球狀星團中的恒星化學組成存在顯著差異。這種差異暗示了這些星團可能來自不同星系的合并。草帽星系的內(nèi)盤結構也呈現(xiàn)出向內(nèi)傾斜的“漏斗狀”扭曲,這很可能是與其他星系碰撞留下的痕跡。
韋伯望遠鏡的高分辨率觀測能力,還讓我們得以分辨出草帽星系外的單個恒星。其中,一些紅色的紅巨星尤為引人注目。這些恒星雖然表面溫度較低,但因其體積龐大,在近紅外光下依然明亮。而在中紅外圖像中,紅巨星依然可見,而近紅外圖像中的藍色小恒星卻因波長較長而“隱匿”于背景之中。這些不同波長的觀測結果,為我們揭示了宇宙的色彩密碼。
在韋伯望遠鏡捕捉到的草帽星系圖像背景中,還散落著形態(tài)各異、顏色多樣的遙遠星系。這些星系的色彩差異,為天文學家提供了寶貴的信息。通過顏色分析,我們可以推斷出這些星系與地球的距離以及它們的演化階段。草帽星系的這一全新面貌,不僅讓我們對宇宙的奧秘有了更深入的了解,也激發(fā)了我們對未知宇宙探索的熱情。