一种用于研究连接整个宇宙星系的细丝网的新仪器捕获了第一张图像,这是天文学中被称为“第一束光”的里程碑。

新凯克天文台仪器将目光投向海龟星云

夏威夷莫纳克亚山顶WM凯克天文台的凯克宇宙再电离绘图仪(KCRM)将提供垂死恒星和其他宇宙物体周围气体的详细地图,并将绘制连接和供给星系的所谓宇宙网。

该仪器最近安装在其合作伙伴凯克宇宙网络成像仪(KCWI)旁边,该成像仪于2017年开始运行。

“早在2007年,我就将这款仪器设想为双臂成像光谱仪,基于我们的PalomarCosmicWebImager,但获得资金的道路很长,因此我们将该仪器分成两半,”克里斯托弗·马丁(ChristopherMartin)说,仪器的首席研究员和加州理工学院的物理学教授。

“KCWI已经在将一只手臂绑在背后进行非凡的科学研究,所以现在它已经开始了。我们的第一光图像显示了海龟星云的两条“手臂”,这是很恰当的。如果没有我们出色的仪器团队的工作以及加州理工学院、凯克天文台、国家科学基金会和慷慨的匿名捐助者的支持,我们就不可能取得这一成就。”

第一束光图像显示了海龟星云(NGC6210),它由一颗炽热、垂死的恒星组成,该恒星已经吹掉了其外层物质。在这张结合了KCRM和KCWI数据的图像中,可以看到两条短粗的气体“手臂”从“乌龟”的壳中伸出,展示了仪器观察宇宙中微弱气体的能力。

“在不到一分钟的观察时间内,这些手臂就被轻松捕获,”同时担任加州理工学院光学天文台主任的马丁说。虽然以前曾见过这些手臂,但这是第一次完整绘制它们的光谱细节。

光谱图像覆盖了KCWI和KCRM的大部分光学波长范围(从350纳米到1,000纳米),拍摄时间大约为五分钟。可以轻松检测到元素周期表中许多元素的80多个单独的光谱发射线。

KCRM完善了最初的KCWI仪器概念,生产出一款世界上最好的用于拍摄宇宙物体光谱图像的成像光谱仪。

这意味着天文学家可以在仪器的整个波长覆盖范围内研究成像物体内的每个像素。KCWI涵盖350至560纳米(即可见光谱的蓝端)的波长范围,而KCRM同时捕获波长在560至1,080纳米(即光谱的红端)之间的光。

由于空间膨胀,来自遥远宇宙的光被拉伸或移动到更长、更红的波长,因此KCRM可以比KCWI看到更远的时间。这意味着它特别适合调查大爆炸后时代的奥秘,当时宇宙还是个婴儿,来自第一批恒星的光将宇宙从黑暗转变为光明。

在这个被称为再电离时代(KCRM的名字由此而来)的时期,第一批恒星和星系开始形成,发出的辐射强度足以燃烧整个宇宙中充满的黑暗、浓密的冷氢气雾。

除了研究宇宙网和再电离时代之外,KCWI和KCRM还可以观测从星系中喷出的强风、年轻恒星周围的气体喷流、黑洞等。

“我们对KCRM与KCWI合并感到兴奋和自豪,”加州理工学院高级仪器科学家MateuszMatuszewski说道。我们期待我们和观测界利用这一新仪器取得令人兴奋的发现。我们感谢加州理工学院、UCO/利克天文台和凯克天文台的工程团队使该仪器成为现实。”