詹姆斯·韦伯太空望远镜定位了两颗超新星中的尘埃库

美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的图像揭示了超新星2004et和超新星2017eaw内部的大量尘埃。这些超新星位于螺旋星系NGC 6946中，距离地球2200万光年。韦伯图像中SN 2004et的六边形形状是望远镜镜子和支柱的人工产物——当观察到点光源的明亮光线时，光线与望远镜的尖锐边缘相互作用，产生衍射尖峰。在这些图像中，蓝色、绿色和红色被分配给韦伯的MIRI数据在10；11.3、12.8和15.0；以及18和21微米(F1000WF1130、F1280W和F1500以及F1800W和F2100W)。鸣谢:美国航天局、欧空局、加空局、奥里·福克斯、梅丽莎·沙班德、艾丽莎·帕甘

（神秘的地球uux.cn）据美国宇航局：使用美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的研究人员在确认早期星系尘埃来源方面取得了重大进展。对两颗II型超新星，超新星2004et (SN 2004et)和超新星2017eaw (SN 2017eaw)的观测揭示了这些物体的喷出物中有大量的尘埃。研究人员发现的质量支持了超新星在向早期宇宙提供尘埃方面发挥了关键作用的理论。

这幅NGC 6946的图像突出了两颗超新星，SN 2004et和SN 2017eaw，由韦伯的MIRI(中红外相机)拍摄，显示了指南针箭头、比例尺和颜色键以供参考。北方和东方的指南针箭头显示了图像在天空的方向。比例尺标着2600光年。这张图片显示了不可见的中红外波长的光被转换成可见光的颜色。颜色键显示收集光线时使用的MIRI过滤器。每个滤镜名称的颜色是可见光颜色，用于表示通过该滤镜的红外光。在这些图像中，蓝色、绿色和红色被分配给韦伯的MIRI数据在10；11.3、12.8和15.0；以及18和21微米(F1000WF1130W、F1280W和F1500W。以及F1800W和F2100W)。鸣谢:美国航天局、欧空局、加空局、奥里·福克斯、梅丽莎·沙班德、艾丽莎·帕甘

尘埃是我们宇宙中许多事物的组成部分，尤其是行星。当来自垂死恒星的尘埃在太空中扩散时，它携带的基本元素有助于下一代恒星及其行星的诞生。几十年来，这些尘埃从何而来一直困扰着天文学家。宇宙尘埃的一个重要来源可能是超新星——垂死的恒星爆炸后，其残余气体膨胀并冷却，产生尘埃。

“到目前为止，这一现象的直接证据一直很少，我们的能力仅允许我们研究一个相对较近的超新星——距离地球17万光年的超新星1987A中的尘埃数量，”约翰·霍普金斯大学和马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的主要作者梅丽莎·沙班德说。“当气体冷却到足以形成尘埃时，如果你有足够的灵敏度，这些尘埃只能在中红外波长下被探测到。”

对于比SN 1987A更远的超新星，如SN 2004et和SN 2017eaw，两者都在NGC 6946中，距离约2200万光年，只有用韦伯的MIRI(中红外仪器)才能获得这种波长覆盖和精致灵敏度的结合。

自近十年前阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)望远镜在SN 1987A中探测到新形成的尘埃以来，韦伯观测是超新星尘埃产生研究的第一次突破。

他们研究的另一个特别有趣的结果不仅仅是探测到了尘埃，而是在超新星生命早期探测到的尘埃数量。在SN 2004et中，研究人员发现了超过5000个地球质量的尘埃。

太空望远镜科学研究所的项目负责人Ori Fox补充说:“当你看我们在SN 2004et看到的尘埃量的计算时，它可以与SN 1987A的测量结果相媲美，而且它只是年龄的一小部分。”"这是自SN 1987A以来在超新星中探测到的最高尘埃质量。"

这张图片来自NGC 6496的基特峰国家天文台，描绘了超新星2004et和2017eaw在银河系中的位置。科学家使用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜的MIRI(中红外仪器)发现了两颗二型超新星，超新星2004et (SN 2004et)和超新星2017eaw (SN 2017eaw)，位于螺旋星系NGC 6946中，距离地球2200万光年。使用MIRI在这些超新星中发现的大量尘埃支持了超新星在向早期宇宙提供尘埃方面发挥了关键作用。鸣谢:KPNO、国家科学基金会的NOIRLab、AURA、艾丽莎·帕甘(STScI)

观测向天文学家表明，年轻、遥远的星系充满了尘埃，但这些星系的年龄不足以让中等质量的恒星，如太阳，在它们老化时提供尘埃。更多质量大、寿命短的恒星可能会很快死亡，数量足够多，从而产生那么多尘埃。

虽然天文学家已经证实超新星会产生尘埃，但有多少尘埃能够在爆炸后的内部冲击波中幸存下来，这个问题仍然挥之不去。在SN 2004et和SN 2017eaw生命的这个阶段看到这么多的尘埃表明尘埃可以在冲击波中幸存下来——这证明超新星毕竟真的是重要的尘埃工厂。

研究人员还指出，目前对质量的估计可能只是冰山一角。虽然韦伯已经允许研究人员测量比以往任何时候都更冷的尘埃，但可能有未被检测到的更冷的尘埃辐射到更远的电磁波谱中，这些电磁波谱仍然被最外层的尘埃所掩盖。

研究人员强调，新的发现也只是暗示了利用韦伯对超新星及其尘埃产生的新研究能力，以及这可以告诉我们关于它们来自的恒星的信息。

“人们越来越兴奋地想了解这些尘埃对爆炸的恒星核心意味着什么，”福克斯说。“在看到这些特殊的发现后，我认为我们的研究伙伴将会考虑未来与这些尘埃超新星合作的创新方法。”

SN 2004et和SN2017eaw是该计划包括的五个目标中的第一个。这些观测是作为韦伯综合观测计划2666的一部分完成的。这篇论文发表在7月5日的皇家天文学会月刊上。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系的谜团，探索其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。Webb是由NASA及其合作伙伴ESA(欧洲航天局)和CSA(加拿大航天局)领导的一项国际计划。