宇航局的韦伯望远镜和哈勃望远镜结合在一起创造了最丰富多彩的宇宙景观

天文学家再次结合宇航局 詹姆斯·韦伯太空望远镜 和 哈勃太空望远镜的观测能力 ，在假期期间拍摄出最详细、最丰富多彩的宇宙肖像之一。

这张新图像被包括德克萨斯农工大学天文学家王力帆博士在内的研究小组称为“圣诞树星系团” ，将哈勃望远镜的可见光与韦伯探测到的红外光结合起来，展示了 MACS0416，这是一个距离地球约 43 亿光年的星系团。地球。由于该星团能够通过引力透镜现象放大来自更遥远背景星系的光线，因此研究人员能够识别放大的超新星，甚至是高度放大的单个恒星。

“我们将 MACS0416 称为圣诞树星系团，不仅因为它色彩缤纷，而且因为我们在其中发现了这些闪烁的灯光，”密苏里大学天文学家严浩晶博士说，他是描述科学结果的两篇论文之一的 第一作者。王先生与人合着的论文 已被《天体物理学杂志》接受发表 。

Wang 自 2006 年以来一直是德克萨斯农工大学物理和天文学系 以及 乔治·P·米切尔和辛西娅·伍兹·米切尔基础物理和天文学研究所的成员 ，他是时域天文学团队的成员，该团队正在利用 JWST 来发现宇宙的第一个天体。超新星，其中有记录以来最古老的超新星可以追溯到宇宙超过 30 亿年的时候。这项国际合作被称为 河外再电离和透镜科学主要区域 (PEARLS)，由亚利桑那州立大学天文学家 Rogier Windhorst 博士领导 ，并因获取了导致这些发现的数据而受到赞誉。

该团队的策略之一是利用韦伯无与伦比的观测能力来搜索观测到的亮度随时间变化的物体，即瞬态。在 JWST 发射前发布的2017 年白皮书 中，王和他的合著者预测，该望远镜将使用其强大的主成像器(称为近红外相机 (NIRCam))在单次拍摄中发现一些此类瞬变。Wang 引用了 MACS0416 图像及其包含的 14 个瞬变作为证据，并指出这些发现超出了团队的预测。

“JWST 正在宇宙中发现大量瞬态天体，其中大部分是超新星，”王说。“它不仅发现了超新星，还发现了遥远星系中的恒星，这些恒星被附近前景星系的引力场放大了。”

这些发现是通过对 MACS0416 星系团的天空区域进行反复观测而得出的。北黄道(NEP)是 JWST 可以全年持续指向和获取数据的区域，是未来获取时域观测的理想选择。王说，前所未有的灵敏度使得一些超新星，例如白矮星爆炸产生的超新星，能够在整个宇宙中被检测到，甚至可以追溯到宇宙刚刚开始形成第一批恒星的时代。

“天文学中有两个基本问题：第一批恒星是如何形成的，以及驱动宇宙膨胀的力量的本质是什么?” 王说。“JWST 能够发现的瞬变现象将提供解决这些问题所需的数据。

“这些发现表明，JWST 是研究宇宙黎明时微弱瞬变的最强大工具，当时宇宙从没有恒星的黑暗时代发展到现在的时代。它观测到的超新星可以探测第一批恒星的形成过程，以及宇宙膨胀到宇宙年龄不到 10 亿年的时间。”

王说，其中一些超新星很可能来自低质量恒星的死亡，这些恒星演化成白矮星并通过热核爆炸而爆炸。透镜状的恒星可以让我们研究遥远宇宙中的单个恒星。这些早期恒星也可能是非常大质量的恒星，通过所谓的配对产生不稳定过程产生极其明亮的瞬变。

王说：“我们预计这些‘常规可发现的’瞬变将在解决有关宇宙黑暗时代的结束和黑暗宇宙膨胀的物理问题方面具有巨大的潜力。”