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当咱们看到的五颜六色的精彩纷呈的世界星图时,其实望远镜看到更多的是一片尘土罢了。

当谈到第一个星系时,詹姆斯·韦伯太空望远镜在企图了解这些星系的构成及其与底层暗物质的联络时,你或许不知道,咱们世界中的大部分物质都是看不见的(也便是“漆黑”),可是它的引力把一切都联络在一同,包含星系。因而,经过研讨星系——尤其是星系的构成——咱们能够得到一些关于暗物质怎么作业的头绪。现实证明天文学要比这杂乱一点,当咱们研讨这些悠远的星系时,咱们要处理的首要工作之一便是尘土,许多尘土。

星系最早构成是在很久以前,也便是世界构成的几亿年前。但到现在为止,咱们还没有第一批星系的直接图画。它们离咱们太远了,假如没有大型望远镜,它们的光是无法抵达咱们的。更重要的是,由于它们是如此悠远,并且自从它们宣布光以来世界现已胀大了,它们不再在可见光中发光。他们的光现已红移到红外光谱上。所以要想有时机制作这些重生星系的地图,咱们需求一个大型红外望远镜。所以詹姆斯韦伯诞生了!

詹姆斯·韦伯不是一种丈量东西,它不会制作出世界的一个十分大的体积。但它必定会给咱们一些世界在130亿年前是什么姿态的图画,特别是那些年青的星系是什么姿态的。这些星系的结构和组成依赖于潜在的暗物质。从暗物质的数量,它到底是由什么构成的,以及它是怎么决议集合在一同的,这一切都影响着星系的构成。暗物质的这些特性改变了星系的数量、亮度,乃至改变了它们所具有的恒星品种。

可是,星系和暗物质之间的这种联络只要在模仿中才干实在了解。这是由于咱们对暗物质没有太多直接的调查。简而言之,咱们并不彻底了解暗物质是什么。所以有时咱们不得不猜想,咱们把这些猜想放进计算机模仿世界的增加,咱们看到正常的物质,如恒星,气体和尘土,是怎么反响构成星系的。

因而,经过将詹姆斯·韦伯所展现的星系的实践图画和统计数据与咱们的各种模仿成果进行比较,咱们有望找到最佳匹配,并选出最精确的暗物质模型。从那里咱们能够学到更多关于世界的常识,比方寻觅独特的引力模型,乃至取得关于暗能量奥秘实质的头绪(。

这听起来很简单,但现实并非如此。在世界中进行观测是十分紊乱和杂乱的,一般也是十分困难的,由于咱们的世界中除了恒星、星系、暗物质和詹姆斯·韦伯太空望远镜之外还有许多东西。那便是尘土,许多尘土,即世界尘土。

尘土是由碳和氧以及更多的物质组成,在星系内部、星系周围和星系之间不停地旋转。现实证明,星系间空间是一个适当紊乱的当地。有尘土。尘土和光混在一同。

当来自悠远星系的光穿过数十亿光年抵达詹姆斯·韦伯时,它与许多尘土相交。尘土会将它遣散,削弱它,也会使它变红。换句话说,假如咱们企图了解这些年青的星系是什么姿态的,咱们只能经过模糊的雾看到这些星系。所以咱们没有,也永久不会有,直接明晰的前期世界图画。

但这次模仿有一些额定的协助。他们有实在的实时数据,不是来自前期世界的数据,而是来自邻近世界的数据,并在适当大的程度上研讨了世界部分区域星系之间尘土的特性。然后,这些数据被刺进到前期世界的模仿中,企图尽或许精确地猜想詹姆斯·韦伯将会看到什么。

最近,一组研讨人员宣布了一组名为illustration的模仿成果。望文生义,这些模仿十分杂乱,不只触及暗物质和星系的构成,乃至还模仿了这些星系宣布的光,这些光穿过数十亿光年的尘土,进入相似詹姆斯·韦伯的物体。

模仿的首要意图是猜想詹姆斯·韦伯将在天文学家所称的星系光度函数中看到什么。这仅仅一种独特的方法来表明每个亮度等级会看到多少个星系,有多少实在亮堂的星系,有多少中等亮度的星系,有多少暗星系,等等。还有星系光度函数受暗物质性质的影响。

这是来自IllustrisTNG的组成图画。左面的展板显现了星系与星系之间的相互作用以及扩展的恒星晕的精细结构。右边的展板显现了现在两个巨大的中心星系宣布的恒星光投影。咱们很简单看到来自负质量中心星系的光是怎么限制来自恒星晕的光的。

可是光度函数自身也遭到尘土的影响,由于尘土改变了一切星系宣布的光。这些模仿是初次测验供给一个端到端的图片,将詹姆斯·韦伯将看到的与暗物质和星系构成的根本物理联络起来。

当然,这仅仅第一步,这些模仿包含许多根据当时观测的假定和最佳猜想。但我信任,当詹姆斯·韦伯实在飞起来的时分,咱们将有更多的数据和更多的模仿。

作者:admin 分类:国内时事 浏览:178 评论:0