探测宇宙大爆炸之后的原始核物质,韦伯25万微型模块正在调试中


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探测宇宙大爆炸之后的原始核物质,韦伯25万微型模块正在调试中


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今天是周日啦 , 韦伯团队在将望远镜对准NIRCam仪器方面取得了新的进展 。 在获取数据以了解光学元件的同时 , 韦伯团队继续检查了NIRSpec科学仪器套件 。 NIRSpec仪器包括一个由25万个微型可移动模块组成的微型模块阵列 , 每个模块的大小为0.1×0.2毫米 。
这些模块阵列允许科学家在研究领域内瞄准特定星系 , 同时关闭背景窗口 。 另外 , 韦伯团队已经开始测试控制和驱动微型模块的机械和电子设备 。 最近几周 , 韦伯分享了一种对早期宇宙进行理论建模的技术 。 今天 , 科学家们将讨论一个观察项目 , 以帮助科普回答其中一些问题 。
【探测宇宙大爆炸之后的原始核物质,韦伯25万微型模块正在调试中】大爆炸之后的早期宇宙的化学成分是指最初几分钟内发生的核过程的产物 。 这些过程被称为原始核合成 , 早期宇宙的化学成分是凝胶状氢和氦 , 较重元素是后来形成的 。 这些预测与观测相符 , 事实上这是是支持宇宙大爆炸模型的关键证据之一 。
最早的恒星是由具有这种原始成分的物质形成的 。 发现这些恒星 , 通常被称为第一恒星或第二恒星 , 是对宇宙学模型的一个重要验证 , 詹姆斯·韦伯太空望远镜可以做到这一点 。
确认是否发现了第一恒星的一种方法是精确测量遥远星系的金属丰度 , 天文术语中金属丰度的意思是测量比氢和氦重的物质的数量——换句话说 , 如果低金属丰度星系表明它是由第一恒星组成的 。 迄今为止人类发现的星系被称为MACS1149-JD1 , 红移9.1 , 它在宇宙诞生6亿年之后就存在了 , 从那时起 , 来自这个遥远星系的光就一直在传播 , 现在才刚刚到达我们这里 。
在韦伯科学的第一年 , 美国 , 欧洲 , 加拿大宇航局和全球工业界 , 科学家们有一个观察计划来研究这个星系并确定它的金属丰度 。 科学家们将通过尝试测量氧离子发射的两条光谱线强度的比率来实现这一点 , 这两条光谱线最初是在紫蓝色和蓝绿色可见光下发射的(剩余帧波长分别为4363埃和5007埃) 。 多亏了宇宙学上的红移 , 这些光谱现在可以在红外波长上被探测到 。 使用同一离子的两条光谱的比率可以精确测量这个星系中的气体温度 , 并且通过相对简单的理论建模 , 将提供对其金属丰度的可靠测量 。
当然 , 也面临了其他的挑战 , 比如其中一条光谱通常非常弱 , 然而 , 光谱在金属含量较低时往往会变得更强 。 因此 , 如果我们未能检测到这条光谱并测量MACS1149-JD1的金属含量 , 这可能意味着它已经被较重的元素富集 , 科学家们就需要进一步加大研究力度啦 。




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