韦伯太空望远镜将从第一代恒星中捕捉光线

像Abell 2744这样的星系集群可以充当天然宇宙镜头，通过重力放大来自更多的背景物体的光线。NASA的James Webb Space望远镜可能能够检测宇宙中第一颗星的光，如果它们被这种簇引力镜头。学分：NASA，ESA和J. Lotz，M. Mountain，A. Koekemoer和HFF队（StSCI）

宇宙中的第一颗星在大爆炸后约200至4亿年的生活。通常观察那些在这场广阔的空间上的第一个唯一的星星通常将是超出任何空间科学望远镜的壮举。然而，新的理论工作表明，在适当的情况下，随着偶然的运气，NASA即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜将能够在第一代星星内捕捉来自单星的光。

“寻找第一颗星和黑洞长期以来一直是天文学的目标。他们将告诉我们关于早期宇宙的实际属性，我们直到现在只有在我们的计算机上建模的事情，“Tempe亚利桑那州立大学Rogier Windhorst表示。Windhorst是纸张的铅作者，出现在天体物理杂志补充中。

“我们想回答有关早期宇宙的问题，如二元恒星常见或大多数星星单身？产生了多少次沉重的化学元素，由第一颗恒星煮熟，那些第一颗星是如何实现星形成的？“加入了亚利桑那州立大学的共同作者Frank Timmes。

该图说明了遥远星系或星的光线如何通过介入星系簇的重力来弯曲。因此，在地球上观察到远处物体看起来比它看起来更加明亮，而不是重力镜头。学分：NASA，ESA和A. FEIRD和F. Summers（STSCI）

关键是寻找一直是重力镜头的明星，它的光线弯曲和通过介入星系簇的重力而放大。但不仅仅是任何引力镜头都会这样做。典型的重力透镜可以将光倍数为10至20倍，不足以使韦伯可见的第一代星星。

但是，如果遥远的明星和更近的星系集群恰好正确，星光的光可以放大10,000次以上，使其在可检测性的领域内。这可以通过所谓的簇腐蚀性转运来完成，其中由于银河系在天空中的运动的运动，来自第一星候选的光可能会大幅放大几个月。

这种精确对准的机会很小，但不是零。天文学家最近宣布，哈布尔发现了一个被称为“伊加鲁斯”的超放大的明星。虽然这是有史以来最远的单身明星，但它比星星韦伯可能所在的明星更近。通过韦伯，团队希望找到由氢气和氦的原始组合形成的明星的镜头示例，这些氢气和氦的原始混合物占据了早期宇宙，天文学家称之为III星的星星。

除了第一颗星，Windhorst和他的同事们还调查了看到第一个黑洞周围的吸积磁盘的可能性。这种黑洞由巨大的巨大明星的灾难性死亡，如果它从伴侣星拉出气体就会发光。

物体闪耀的时间越长，它将与引力透镜对齐的可能性越多。预计第一代恒星将既有巨大而短暂的，持续几百万年，然后爆炸为Supernovae。相比之下，剥离伴星的黑洞可以闪耀10倍的速度，从源源不断的气体流喂养。结果，韦伯可能会检测到早期恒星的更加黑洞吸积磁盘。

该团队计算了一个观察程序，每个观察程序针对韦伯的寿命一年到一年来一年的次数可以成功地找到镜头的第一星或黑洞吸积盘。他们已经选择了一些最好的目标群集，包括哈勃前沿字段集群和被称为“El Gordo”的集群。

“我们只需要幸运，并观察这些群集足够长，”Windhorst说。“天文社区需要在韦伯的一生中继续监测这些集群。”

James Webb Space Telescope将成为世界首屈一指的空间科学观测所。韦伯将解决太阳系的奥秘，远远超越其他恒星的遥远世界，并探讨了我们宇宙的神秘结构和起源。WebB是由美国宇航局领导的国际项目，其合作伙伴，欧洲航天局（ESA）和加拿大空间机构（CSA）。

出版物：Rogier A. Windhorst等，“关于杀虫群岛的可观察性，通过集群腐蚀速度，”2018年的APJS“; DOI：10.3847 / 1538-4365 / AAA760