星系團中的幽靈光被韋伯望遠鏡揭秘

這里的一團黑影就是星系團中的幽靈光。照片中的星系團叫作SMACS-J0723.3-7327，距我們40億光年遠，被韋伯望遠鏡利用紅外攝像機（NIRCAM）拍攝到。另外，一支來自加那利天體物理研究所的團隊對圖片數據進行了處理以讓我們能夠更清楚地看到一些暗淡的光。

星系團中的幽靈光

在星系團中，有一部分恒星游離在星系之間的空間里，因為它們被不同星系產生的潮汐力吸引了。而這些恒星發出的光叫做星系團內光，它們非常地暗淡，只有在地球上能看到最黑的天空的亮度的1%不到。

在太空中仰望太空

這些光極致的暗淡造就了太空望遠鏡的又一用武之地。凌駕于地球大氣層的干擾光線之上，諸如詹姆斯·韋伯望遠鏡——它在今年不久前被發射到了2號拉格朗日點，現在才剛開始它的任務——之類的望遠鏡讓天文學家們首次能夠學習這些幽靈光。他們認為，相比于此前的光學望遠鏡，韋伯望遠鏡可以利用紅外光觀察宇宙的功能收集來自距星系團中心更遠的地方的信息。

天文學家米瑞亞·蒙蒂斯和伊格納西奧·特魯希略都是加那利天體物理研究搜的成員，他們已經可以在空前的細微程度上對某個星系團的團內光進行探索。

這個星系團——被命名為SMACS-J0723.3-7327——距我們40億光年遠，它可以在南半球從飛魚座方向被觀測到。

兩位天文學家提及了韋伯望遠鏡拍攝的星系團中心照片比之前哈勃太空望遠鏡的照片要縱深一倍：「在這項研究中我們展示了韋伯望遠鏡在觀測非常暗淡的星際物質方面的巨大潛力。這將為科學家更細致地研究更遠的星系團帶來可行性。」他們表示自己的工作為星系團信息處理和暗物質性質提供了新的啟發。《天文物理期刊》，一個在天文界中被廣泛閱讀的期刊，公布了這一項研究。

即使有了韋伯望遠鏡的幫助，研究遙遠星系團的微弱團內光仍然不是一個簡單的活。研究者們表示他們必須要開發新的分析技術才能解析這些微弱的幽光，但是這帶來的收益是值得的，因為這樣的分析讓他們能研究巨大天文結構（諸如星系團）的形成過程。

蒙蒂斯說「通過分析這些分散的光，我們發現星系團的內部由巨大星系的合并形成。同時，外部由類似銀河系這樣的星系聚集而成。」

因此，這些工作為天文學家研究星系團形成提供了新線索，以及對宇宙中一種神秘物質——暗物質——的性質的啟發。天文學家們認為發出團內光的恒星受星系團引力場的牽制這一現象是追蹤暗物質分布的絕佳機會。特魯希略評論道：「韋伯望遠鏡將促進我們在空前的精確度上計算星系團中暗物質的分布，并揭示他們的終極本質。

發布的韋伯望遠鏡第一張深場圖片。這張星系團SMACS 0723的近紅外照片拍攝到了上千的銀河系。高分辨率拍攝加上一種叫做引力透鏡的自然現象讓拍攝這張高精度照片成為可能。而照片又相應地讓天文學家能夠研究星系團內光。

照片由美國航天局/歐洲航天局/加拿大航天局/空間望遠鏡研究所提供。

在一項研究中，詹姆斯·韋伯望遠鏡拍攝到了星系團內光，它們是由游離在星系間的恒星發出的。這些恒星被星系團絕大的引力所吸引。

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡是已發射的紅外線空間望遠鏡，原計劃耗費5億美元并于2007年發射升空。但由于各種原因，導致項目嚴重超支，發射時間數次推遲，最新預估總耗費高達100億美元，發射時間為美國東部時間2021年12月25日7時20分。2019年8月28日NASA表示該望遠鏡首次組裝完畢。