NASA研究员分享更多有关韦伯太空望远镜背后理论工作的信息

NASA戈达德太空飞行中心的博士后L.Yaron Yung日前刊文来分享更多关于帮助规划并分析星系调查的重要理论工作的信息。

他写道：

“今年夏天，韦伯将开始在遥远的宇宙中搜索星系。这些备受期待的观测是揭开星系演变和我们宇宙历史中的秘密的关键。根据一个观测项目的具体科学目标，最适合的调查配置可能会有很大的不同。

比如对最微弱和最遥远的星系进行调查需要较长的曝光时间，但对大规模宇宙学结构的调查则需要较大的调查区域。来自物理模拟的输入对于制定最佳观测策略以实现特定的科学目标至关重要。

为了创建一个模拟的宇宙，我们首先用从宇宙学模拟中提取的暗物质浓度或光环来奠定基础。暗物质占宇宙中物质的85%，对整个宇宙中星系的空间分布有主导作用。然后，我们根据从过去的观测中了解到的天体物理学过程模拟出在这些暗物质光环内形成的星系。

这个图说明了模拟宇宙的一部分以我们的视线追踪的锥体形状排列的一个例子。由于光的传播速度是有限的，所以起源于早期宇宙的光在最终到达今天的我们之前已经走过了数十亿年。这实际上使我们能够回顾过去并看到宇宙数十亿年前的样子。

我们的模拟宇宙作为创建模拟观测场的基础，在统计学上跟所观测的宇宙相似。物理学上的模型已被证明跟哈勃观测到的星系相匹配，我们则用它们来提供对哈勃能力之外的星系的预测。

通过添加科学仪器和勘测配置的效果，我们将模拟宇宙进一步处理成现实的模拟图像。这些数据产品被用来支持韦伯数据还原管道的发展并将在未来观测结果出来后为其解释提供信息。

韦伯将探测到大爆炸后不久形成的星系群，这在人类历史上属于首次，并且理论正在为搜索铺平道路。反过来，韦伯的观测将完善我们对星系和宇宙历史的理解。”

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