天文学家团队发现不应该存在的星系
由亚利桑那州立大学助理研究科学家蒂姆·卡尔顿领导的天文学家团队发现了一个出现在詹姆斯·韦伯太空望远镜成像中的矮星系，该星系并不是主要观测目标。
星系通过引力结合在一起，由恒星和行星组成，并有大量的尘埃、气体和暗物质云。矮星系是宇宙中最丰富的星系，根据定义，它们体积小，光度低。它们的恒星数量不到1亿，而以银河系为例，就有近2000亿颗恒星。
最近对矮星系的观测表明，我们对矮星系种群的了解可能是不完整的，超出了之前大型光谱调查的范围。
在一项新发表的研究中，卡尔顿和团队最初将星系团视为JWST河外再电离和透镜科学(PEARLS)项目的一部分。
矮星系PEARLSDG恰好出现在该团队的一些JWST成像中。它根本不是目标——只是距离主观测场有点远，在他们不希望看到任何东西的太空区域。
PEARLSDG并不具有人们期望看到的矮星系的通常特征。它不与附近的星系相互作用，但也没有形成新的恒星。事实证明，这是一个有趣的孤立静止星系案例。
“除了相对少数的情况外，这些类型的孤立的静止矮星系以前从未真正被发现过。鉴于我们目前对星系演化的理解，它们实际上并不存在，因此我们看到这个物体的事实有助于我们改进我们的理论星系的形成，”卡尔顿说。“一般来说，单独存在的矮星系正在继续形成新的恒星。”
到目前为止，天文学家对星系演化的理解表明，一个孤立的星系会继续形成年轻的恒星，或者会与一个质量更大的伴星系相互作用。这一理论不适用于PEARLSDG，它表现为一个古老的恒星群体，不会形成新的恒星，也不会保持自身的状态。
更令人惊讶的是，在该团队的JWST图像中可以观察到单个恒星。这些恒星在JWST波长下更亮;它是我们能以这种细节水平看到这些恒星的最远的星系之一。这些恒星的亮度使天文学家能够测量其距离——9800万光年。
在这项研究中，卡尔顿(亚利桑那州立大学地球与空间探索学院宇宙基础中心的助理研究科学家)和团队使用了广泛的数据。
这包括来自JWST近红外相机(NIRCam)的成像数据;来自亚利桑那州弗拉格斯塔夫洛厄尔发现望远镜上的德维尼光学摄谱仪的光谱数据;来自NASAGalex和Spitzer太空望远镜的档案成像;以及来自斯隆数字巡天和暗能量相机遗产巡天的地面成像。
JWST的NIRCam具有非常高的角分辨率和灵敏度，使团队能够识别这个遥远星系中的单个恒星。就像显微镜下聚焦的单个细胞一样，这些观察结果使PEARLSDG的成分成为清晰的焦点。
重要的是，识别图像中的特定恒星提供了了解其距离的关键线索——这些恒星具有特定的固有亮度，因此通过使用JWST测量它们的表观亮度，研究小组能够确定它们的距离。事实证明，这些恒星是可观测到的此类恒星中最遥远的一些。
将在紫外线、光学和红外线波长下观察到的所有档案成像数据汇总在一起，以研究PEARLSDG的颜色。新形成的恒星具有特定的颜色特征，因此没有这种特征就被用来表明PEARLSDG没有形成新恒星。
洛厄尔发现望远镜的德维尼摄谱仪将光天文物体分散成不同的组成部分，使天文学家能够详细研究其特性。例如，在光谱数据特征中观察到的特定波长偏移编码了有关PEARLSDG运动的信息，使用与雷达枪测量亚利桑那州道路上驾驶员速度相同的多普勒效应。
这是证明PEARLSDG不与任何其他星系相关并且真正孤立的关键。
此外，光谱中的特定特征对年轻恒星的存在很敏感，因此这些特征的缺失进一步证实了成像数据中年轻恒星不存在的测量结果。
卡尔顿说：“这绝对违背了人们对这样的矮星系的期望。”
这一发现改变了天文学家对星系如何形成和演化的理解。这表明许多孤立的静止星系可能正在等待被识别，而JWST拥有这样做的工具。
这项研究发表在1月第243届AAS新闻发布会上：天空中的怪事，