本周，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡團(tuán)隊在將望遠(yuǎn)鏡與 NIRCam 儀器對齊方面繼續(xù)取得進(jìn)展。在獲取了解光學(xué)組件的數(shù)據(jù)之間，該團(tuán)隊繼續(xù)檢查科學(xué)儀器。NIRSpec 儀器包括一個由 25 萬個微型可移動窗口組成的微快門陣列，每個窗口的尺寸為 0.1×0.2 毫米。微快門陣列使科學(xué)家們能夠瞄準(zhǔn)他們正在研究的領(lǐng)域中的特定星系，同時關(guān)閉對背景或其他會污染光譜的天體的窗口。韋伯團(tuán)隊已經(jīng)開始測試控制和啟動微快門陣列的機制和電子裝置。

　　在最近幾周，韋伯團(tuán)隊分享了一種對早期宇宙進(jìn)行理論建模的技術(shù)。周五，他們討論了一個觀測計劃，以幫助回答其中的一些問題。太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所韋伯任務(wù)辦公室負(fù)責(zé)人 Massimo Stiavelli 也講述了他計劃對第一批恒星和星系進(jìn)行的調(diào)查。

　　在大爆炸之后，早期宇宙的化學(xué)成分是宇宙存在最初幾分鐘內(nèi)發(fā)生的核過程的產(chǎn)物。這些過程被稱為“原初核合成”。這個模型的預(yù)測之一是，早期宇宙的化學(xué)成分主要是氫和氦。只有較重元素的痕跡，這些元素后來在恒星中形成。這些預(yù)測與觀測結(jié)果相符，實際上是支持熱大爆炸模型的關(guān)鍵證據(jù)之一。 最早的恒星是由具有這種原始成分的材料形成的。找到這些恒星，通常被稱為“First Stars”或“Population III stars”，是對我們的宇宙學(xué)模型的一個重要驗證，而且它是在詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的范圍之內(nèi)。韋伯可能無法探測到宇宙之初的單個恒星，但它可以探測到一些包含這些恒星的第一批星系。 確認(rèn)我們是否找到第一批恒星的一個方法是精確測量非常遙遠(yuǎn)的星系的金屬性。天文術(shù)語“金屬性”是對比氫和氦更重的物質(zhì)數(shù)量的測量--因此，一個低金屬性的星系將表明它是由這些“首批恒星”組成的。迄今為止發(fā)現(xiàn)的最遙遠(yuǎn)的星系之一，被稱為 MACS1149-JD1，被證實處于紅移 9.1，并在宇宙只有 6 億年歷史時發(fā)出了我們看到的光。來自這個遙遠(yuǎn)的星系的光從那時起就一直在旅行，現(xiàn)在剛剛到達(dá)我們這里。 在韋伯科學(xué)的第一年，我有一個觀測計劃來研究這個星系并確定其金屬性。我將通過嘗試測量氧離子發(fā)出的兩條光譜線的強度比例來實現(xiàn)這一目標(biāo)，這兩條光譜線最初是在紫藍(lán)色和藍(lán)綠色的可見光下發(fā)出的(靜止框架波長為 4363 埃和 5007 埃)。由于宇宙學(xué)上的紅移，這些線條現(xiàn)在可以在韋伯能看到的紅外波長下被探測到。使用同一離子的兩條線的比率可以對這個星系的氣體溫度進(jìn)行精確的測量，通過相對簡單的理論建模，將對其金屬性進(jìn)行有力的測量。 挑戰(zhàn)在于，這些線條中的一條通常是非常弱的。然而，這條線在較低的金屬度下往往會變強。因此，如果我們未能探測到 MACS1149-JD1 的這條線并測量其金屬性，這很可能意味著它已經(jīng)被較重的元素富集了，我們需要進(jìn)一步努力尋找。無論是使用我的數(shù)據(jù)還是使用未來的計劃，我完全期望在韋伯的運行壽命中，能夠找到金屬性足夠低的天體，以掌握了解第一代恒星的關(guān)鍵。
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