“企鹅抱蛋”：纪念詹姆斯·韦布太空望远镜第一张图像两周年

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原作：Robert Lea

翻译：张家媛

编排：邓宇

后台：李子琦

https://www.space.com/james-webb-space-telescope-second-anniversary

“企鹅抱蛋”实际上是两个相互作用的星系，距离地球3.26亿光年。

为了庆祝詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST）开始向地球发送图像的两周年，美国宇航局发布了另一张由这个革命性的太空望远镜拍摄的惊人图像。

JWST两周年图像展示了两个相互作用的星系，它们共同组成了一个称为Arp 142的天体，看起来像是一只宇宙中的企鹅和它的蛋。为了庆祝JWST两年的科学成果，新图像恰好也包含两个天体。Arp 142的“企鹅抱蛋”场景由两个相互作用的星系组成，它们位于长蛇座，距离地球约3.26亿光年。此天体曾被观测过，但从未像JWST拍下的这张那样详细。

中间扭曲的螺旋星系，如同一只企鹅，和左边紧凑的椭圆星系，像是一个蛋，在一个热情的怀抱中被锁定。这张近红外和中红外图像结合了美国宇航局詹姆斯·韦布太空望远镜的NIRCam（近红外相机）和MIRI（中红外仪器）的数据，标志着该望远镜在科学领域投入使用的第二年。（图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI）

“仅仅在两年时间里，詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST）就改变了我们对宇宙的看法，实现了推动NASA将这一任务变为现实的世界级科学的目标。” NASA总部天体物理学部主任马克·克兰平在一份声明中表示，“JWST正在为关于早期宇宙的长期谜团提供新的见解，开启了研究遥远世界的新纪元，同时传回的图像激励了全球的人们，并提出了令人兴奋的新问题需要解答。”

“探索宇宙的每一个方面从未如此可能。”

星系们为JWST举办的生日派对

在新图像中，通过JWST的近红外相机（NIRCam）和中红外仪器（MIRI），我们看到了红外光下的Arp 142；这只“企鹅”是一个畸形的螺旋星系，名为NGC 2936，而它的“蛋”则是星系NGC 2937。这两个星系相距约10万光年，在星系尺度上其实非常接近。打个比方，我们的银河系和它的最近邻仙女座星系相距约250万光年。

Arp 142的相互作用始于2500万到7500万年前，当时这两个星系首次相互掠过，扰乱了NGC 2936的螺旋形状。随着相互作用的继续，这只宇宙企鹅将会拉出更多的金色细丝，直到星系最终碰撞并合并。

在这场星系二重奏里的“企鹅”中，星系NGC2936的中心在这只宇宙水鸟的头部闪耀，犹如一只明亮的眼睛。NGC2936舒展的气体、尘埃和恒星旋臂构成了企鹅的喙、头、背和展开的尾巴。

像大多数螺旋星系一样，NGC 2936富含气体和尘埃，而它的伴星系NGC 2937正在拉扯这些气体和尘埃。这导致了NGC 2936中气体密度增加的区域，进而引发了恒星形成的爆发。在JWST的图像中，这些区域可以在“企鹅”的喙、羽毛和尾部看到。

新形成的恒星周围环绕着橙色的烟雾状气体，其中包含被称为多环芳烃（PAHs）的碳基分子，JWST已经变得非常擅长观测这些分子。虽然“企鹅”讲述了破坏和动荡的故事，但代表其“蛋”的星系相对未受干扰。NGC 2937是一个椭圆星系，包含的恒星比NGC 2936的恒星更老。这个星系的气体和尘埃比它的伴星系少，这意味着相互作用并未触发同样强烈的恒星形成爆发。

“企鹅”和它的“蛋”质量大致相同，这一事实避免了一个星系简单地吞噬另一个星系。

生日派对的花招

当然，如果只有这两个星系现身，NASA为JWST举办的这一生日派对显然还不够隆重。

在“企鹅”和“蛋”的图像中，有一个PGC 1237172星系位于右上方。蓝色弧线是这个年轻星系的侧面视图，里面充满了蓝色的婴儿恒星，距离地球仅有1亿光年。

来自JWST的MIRI仪器上相互作用星系Arp 142的中红外视图（图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI）

PGC 1237172也为JWST表演了一个相当巧妙的派对花招。当用MIRI在中红外波段观测同一区域时，这个蓝色的侧视星系消失了（如上图所示）。

抱歉破坏了这一神秘的幻象。此现象的发生是因为MIRI更擅长观测来自年老恒星和尘埃的中红外光，而这个星系的大量年轻恒星在这些光波段中消失了。

组成派对剩下部分的还有许多其他遥远的星系——有些半隐藏在NGC 2936的尾羽中，而另一些则在背景中微弱闪耀。

JWST的这两年

詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST）于2021年圣诞节当天发射，但在最初的几个月里，它一直在太空中校准其仪器，为观测红外光下的宇宙做准备。2022年7月11日，总统拜登和副总统哈里斯在白宫举行的新闻发布会上揭示了这台价值100亿美元的望远镜的首张图像。

这张图像展示了星系团SMACS 0723，并被称为JWST的首张深空图像。

这张詹姆斯·韦布太空望远镜的深场图像显示了一些有史以来最早和最遥远的星系。（图片来源：NASA、ESA、CSA 和 STScI）

这张图像揭示之后的第二天，NASA进行了现场直播，展示了来自JWST的另外三张惊艳图像——这一事件以新图像发布为标志。

2022年7月12日向公众展示的图像包括斯蒂芬五重星系、船底座星云的宇宙悬崖以及一颗垂死恒星留下的一些超新星遗迹。这些图像还伴随着JWST从热气体巨行星系外行星WASP-96 b的大气中收集的数据。

JWST在2022年7月12日发布的图像中看到的船尾星云（图片来源：NASA/詹姆斯·韦布望远镜）

自那时起的两年间，JWST不断呈现出令人惊叹的美丽图像，同时为科学家们提供了革新我们对宇宙理解的数据。

JWST发现了人类有史以来观测到的最遥远星系，其中一些距离我们如此遥远，它们存在于138亿年前宇宙仅有3亿年的时候。这台有史以来最强大的空间望远镜还观测到了由超大质量黑洞驱动的类星体，这些黑洞存在于大爆炸后不到10亿年的时间里。这实际上给宇宙学家们带来了一个巨大的难题，即如何解释这些巨人在初生宇宙中如此迅速地增长到如此巨大的规模。

JWST看到的木星大红斑（太阳系最大的风暴）的特写。（图片来源：ESA/Webb、NASA & CSA、Jupiter ERS Team、J. Schmidt、H. Melin、M. Zamani）

JWST擅长发现经过宇宙扩展“拉伸”了波长的星系光线，这些光线在穿越宇宙时花费了数十亿年时间。这也是为什么该望远镜能够如此出色地观测早期星系和类星体。

然而，天文学家们并没有预料到这颗空间望远镜在更接近家园的太阳系中也能如此有用，尤其是在我们的太阳系内。这只是一个愉快的意外。与天文学家担心的可能被近距离物体遮挡的情况不同，这台强大的空间望远镜能够以全新令人难以置信的方式拍摄出像木星（如上图所示）等熟悉的太阳系天体。

“自两年前拜登总统和副总统哈里斯揭示了詹姆斯·韦布太空望远镜的第一张图像以来，韦布持续揭示宇宙的奥秘，” NASA署长比尔·尼尔森在声明中说道。“通过来自宇宙各个角落的卓越图像，几乎回溯到时间的开始，JWST的能力正在为我们的天文环境投下新的光芒，并激励未来的科学家、天文学家和探险家。”

『天文湿刻』 牧夫出品

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欧空局公布一张 JWST 太空望远镜拍摄的类星体照片，该天体因前景星系的引力透镜效应而呈现为4个镜像。

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