JADES深場(chǎng)利用美國(guó)國(guó)家航空航天局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）拍攝的觀測(cè)結(jié)果顯示了新發(fā)現(xiàn)的超新星爆炸的位置（圖片來(lái)源：uux.cn美國(guó)國(guó)家航空局、歐空局、星發(fā)現(xiàn)機(jī)現(xiàn)CSA、器詹上海黃埔區(qū)外圍聯(lián)系方式崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款STScI、韋伯望遠(yuǎn)JADES Collaboration）
（神秘的太空地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（Robert Lea）：當(dāng)談到尋找早期宇宙中大質(zhì)量恒星的爆炸性死亡時(shí)，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）是鏡發(fā)記錄一個(gè)相當(dāng)出色的宇宙?zhèn)商健＿@位天體級(jí)的最遙福爾摩斯在一臂之遙的米粒般寬的天空中發(fā)現(xiàn)了80顆新的早期超新星的證據(jù)。
這不僅是恒星早期宇宙史上發(fā)現(xiàn)的超新星的10倍，而且樣本中還包括有史以來(lái)最早和最遠(yuǎn)的爆炸超新星。它是超新在138億年前的宇宙只有18億年的時(shí)候爆炸的。
JWST高級(jí)深星系外巡天（JADES）項(xiàng)目的星發(fā)現(xiàn)機(jī)現(xiàn)上海黃埔區(qū)外圍聯(lián)系方式崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款數(shù)據(jù)幫助一組科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這一前所未有的超新星，其中還包括天文學(xué)家稱之為“標(biāo)準(zhǔn)蠟燭”的器詹Ia型爆炸，可以用來(lái)測(cè)量宇宙距離。韋伯望遠(yuǎn)
在JWST于2022年夏天開(kāi)始運(yùn)行之前，太空只有少數(shù)超新星被發(fā)現(xiàn)，鏡發(fā)記錄可以追溯到宇宙只有33億年的時(shí)候，相當(dāng)于目前年齡的25%左右。然而，JADES的樣本中包含了許多超新星，這些超新星在過(guò)去爆炸得更遠(yuǎn)。事實(shí)上，有些在宇宙不到20億年的時(shí)候就爆發(fā)了。
“JWST是一臺(tái)超新星發(fā)現(xiàn)機(jī)器，”團(tuán)隊(duì)成員克里斯塔·德庫(kù)西在一份聲明中說(shuō)，她是斯圖爾特天文臺(tái)和圖森亞利桑那大學(xué)的三年級(jí)研究生?！疤綔y(cè)的絕對(duì)數(shù)量加上與這些超新星的遙遠(yuǎn)距離是我們調(diào)查中最令人興奮的兩個(gè)結(jié)果。”
JWST無(wú)與倫比的紅外靈敏度意味著它幾乎在宇宙中的任何地方都能發(fā)現(xiàn)超新星。
超新星偵探
當(dāng)光波長(zhǎng)穿過(guò)宇宙時(shí)，空間結(jié)構(gòu)的膨脹會(huì)延伸出這些波長(zhǎng)。這導(dǎo)致光在電磁光譜中進(jìn)一步向下移動(dòng)，從較藍(lán)的一端向較紅的一端緩慢移動(dòng)。這種現(xiàn)象被稱為“紅移”
光在太空中傳播的時(shí)間越長(zhǎng)，它所經(jīng)歷的紅移程度就越極端。因此，來(lái)自120億光年外天體的光，如這些超新星，經(jīng)歷了極端的波長(zhǎng)延長(zhǎng)，或“宇宙學(xué)紅移”
這將超新星的光向下轉(zhuǎn)移到電磁光譜的紅外區(qū)域，JWST擅長(zhǎng)在這個(gè)區(qū)域觀察宇宙。

顯示波長(zhǎng)與各種類型光之間關(guān)系的電磁光譜。紅移可以看到光從可見(jiàn)光譜和上方向下移動(dòng)到紅外區(qū)域。（圖片來(lái)源：uux.cn美國(guó)國(guó)家航空航天局的《想象宇宙》）
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡此前曾允許天文學(xué)家觀察到宇宙處于“年輕人”階段時(shí)存在的遙遠(yuǎn)超新星。然而，通過(guò)JADES和JWST，天文學(xué)家可以在宇宙處于“十幾歲”甚至“十幾歲前”時(shí)觀測(cè)到超新星
未來(lái)，科學(xué)家們希望回顧宇宙的“蹣跚學(xué)步”階段，甚至是宇宙的嬰兒期，理想情況下是偶然發(fā)現(xiàn)第一代大質(zhì)量恒星的死亡。
為了獲得這一新的超新星觀測(cè)序列，JADES團(tuán)隊(duì)以一年的間隔拍攝了同一片天空的多張圖像。然后，他們對(duì)圖像進(jìn)行了比較。因?yàn)槌滦鞘恰八沧儭钡?，意味著它們?huì)隨著時(shí)間的推移而變亮和褪色，觀察圖像的變化可以讓科學(xué)家區(qū)分哪些光點(diǎn)確實(shí)是恒星爆炸，哪些可能是其他現(xiàn)象。
位于馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所（STScI）的美國(guó)國(guó)家航空航天局愛(ài)因斯坦研究員賈斯汀·皮雷爾在聲明中說(shuō)：“這真的是我們第一個(gè)了解高紅移宇宙在瞬態(tài)科學(xué)中的樣子的樣本。”?！拔覀冋谂Υ_定遙遠(yuǎn)的超新星是否與我們?cè)诟浇钪嬷锌吹降挠懈静煌蚍浅Ｏ嗨啤！?br>
一幅插圖顯示，一顆白矮星以伴星為食，開(kāi)始在Ia型超新星中爆發(fā)（圖片來(lái)源：uux.cn/Robert Lea（與Canva共同創(chuàng)作））
JADES團(tuán)隊(duì)看到的并非所有超新星都是“核心坍塌”超新星，這是由大質(zhì)量恒星耗盡核心核聚變所需的燃料供應(yīng)，在自身重力作用下坍塌，產(chǎn)生黑洞或中子星而引發(fā)的。
如前所述，其中一些是Ia型超新星，是由被稱為“白矮星”的恒星尸體以從伴星或供體星上剝離的物質(zhì)為食而引發(fā)的。這些物質(zhì)堆積在白矮星的表面，直到它引發(fā)失控的熱核爆炸，徹底摧毀白矮星。
這些事件的光輸出是均勻的，具有相同的內(nèi)在亮度，似乎與距離無(wú)關(guān)。這意味著它們可以用作測(cè)量距離的宇宙標(biāo)尺，也可以用作測(cè)量空間結(jié)構(gòu)膨脹速度的標(biāo)記。然而，如果Ia型超新星的內(nèi)在亮度在高紅移時(shí)發(fā)生變化，它們?cè)跍y(cè)量大宇宙距離方面的效用將受到限制。
該團(tuán)隊(duì)對(duì)大約110億年前爆發(fā)的Ia型火山的觀測(cè)表明，盡管其光線發(fā)生了宇宙學(xué)紅移，但其亮度沒(méi)有變化。
“青少年時(shí)代”的宇宙與我們今天看到的大不相同，有著更加極端的環(huán)境。此外，由于當(dāng)時(shí)宇宙主要是氫和氦，天文學(xué)家預(yù)計(jì)會(huì)看到由恒星死亡引發(fā)的古代超新星，這些恒星所含的重化學(xué)元素或“金屬”比當(dāng)前一代的“富含金屬”恒星（如太陽(yáng)）少得多。
因此，將這些古老的超新星與在本地宇宙中爆炸的大質(zhì)量恒星進(jìn)行比較，可以幫助科學(xué)家更好地了解恒星在形成過(guò)程中是如何被早期恒星鍛造的金屬富集的，并在它們死亡時(shí)在宇宙中傳播。
JADES超新星光譜分析的負(fù)責(zé)人Matthew Siebert說(shuō)：“我們本質(zhì)上是在打開(kāi)一扇關(guān)于瞬態(tài)宇宙的新窗口。”?！皬臍v史上看，每當(dāng)我們這樣做時(shí)，我們都會(huì)發(fā)現(xiàn)非常令人興奮的事情——那些我們沒(méi)有想到的事情?！?br>該團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)于周一（6月10日）在威斯康星州麥迪遜舉行的美國(guó)天文學(xué)會(huì)第244次會(huì)議的新聞發(fā)布會(huì)上發(fā)表。