美国国家航空航天局望远镜拍摄了12年的全天空延时电影

这幅马赛克由覆盖整个天空的图像组成，由宽视场红外探测探测器（WISE）拍摄，作为WISE 2012年全天空数据发布的一部分。通过观察整个天空，WISE可以搜索微弱的物体，比如遥远的星系，或者调查宇宙物体群。

天空的图片可以向我们展示宇宙奇观；电影可以让他们栩栩如生。美国国家航空航天局NEOWISE太空望远镜拍摄的电影揭示了天空的运动和变化。

每六个月，美国国家航空航天局的近地天体广域红外探测探测器（NEOWISE）航天器就要完成一次绕太阳半周的飞行，从各个方向拍摄图像。这些图像拼接在一起，形成了一张“全天空”地图，显示了数亿物体的位置和亮度。利用该航天器制作的18张全天空地图（第19张和第20张将于2023年3月发布），科学家们制作了一部本质上是延时的天空电影，揭示了跨越十年的变化。

每一张地图对天文学家来说都是一个巨大的资源，但当按时间顺序来看时，它们是试图更好地理解宇宙的更强大的资源。比较这些地图可以揭示出随着时间的推移位置或亮度发生变化的遥远物体，这就是所谓的时域天文学。

美国国家航空航天局NEOWISE任务的新延时电影让天文学家有机会看到恒星和黑洞等物体随着时间的推移而移动和变化。这些视频包括之前隐藏的棕矮星、一个正在进食的黑洞、一颗垂死的恒星、一个恒星形成区和一颗正在变亮的恒星。它们结合了NEOWISE 10多年的观测和18张全天空图像，实现了对宇宙的长期分析和更深入的理解。

图森亚利桑那大学NEOWISE的首席研究员艾米•梅因泽说：“如果你走到外面看夜空，可能什么都不会改变，但事实并非如此。”“恒星在燃烧和爆炸。小行星呼啸而过。黑洞正在撕裂恒星。宇宙是一个非常繁忙、活跃的地方。”

NEOWISE最初是一个数据处理项目，用于检索WISE的小行星探测和特征。WISE是一个于2009年发射的天文台，其任务是扫描整个天空，寻找和研究太阳系外的物体。该航天器使用低温冷却探测器，使其对红外光敏感。

红外光是肉眼看不见的，由大量宇宙物体辐射而来，包括附近凉爽的恒星和宇宙中一些最明亮的星系。WISE任务于2011年结束，因为一些红外观测所需的机载冷却剂耗尽，但航天器及其一些红外探测器仍在运行。因此，在2013年，美国国家航空航天局将其重新用于追踪小行星和其他近地天体。该任务和航天器都获得了一个新名称：NEOWISE。

此图显示了地球轨道上的宽视场红外探测探测器（WISE）航天器。WISE任务于2011年结束，但在2013年，该航天器被重新用于寻找和研究小行星和其他近地天体。该任务和航天器更名为NEOWISE。

成长的智慧

尽管发生了变化，红外望远镜仍继续每六个月扫描一次天空，天文学家也继续使用这些数据研究太阳系以外的物体。

例如，在2020年，科学家们发布了一个名为CatWISE的项目的第二次迭代：一个来自12张NEOWISE全天空地图的物体目录。研究人员使用该目录来研究棕矮星，棕矮星是一种遍布银河系并潜伏在太阳附近黑暗中的天体。尽管它们像恒星一样形成，但棕矮星并没有积累足够的质量来启动聚变，这是导致恒星发光的过程。

由于靠近地球，与以相同速度移动的较远恒星相比，附近的棕矮星在天空中的移动速度似乎更快。因此，在目录中数十亿个物体中识别棕矮星的一种方法是寻找移动的物体。一个名为“后院世界：行星9”的CatWISE补充项目邀请公民科学家在NEOWISE数据中筛选计算机搜索可能遗漏的移动物体。

通过最初的两张WISE全天空地图，科学家们在距离太阳65光年的范围内发现了大约200颗棕矮星。额外的地图显示了另外60颗，使已知的最冷的棕矮星Y矮星的数量增加了一倍。与较暖的棕矮星相比，Y矮星可能有一个奇怪的故事来讲述它们是如何形成的以及何时形成的。这些发现有助于阐明我们太阳系附近的天体群。更完整的靠近太阳的棕矮星计数告诉科学家恒星形成在我们银河系中的效率有多高，以及它开始的时间有多早。

十多年来观察天空的变化也有助于研究恒星是如何形成的。NEOWISE可以窥视包裹着原恒星的尘土飞扬的毯子，或者正在成为恒星的热气球。随着时间的推移，原恒星会随着周围尘埃云积累更多质量而闪烁和闪光。科学家们正在用NEOWISE对近1000颗原恒星进行长期监测，以深入了解恒星形成的早期阶段。

NEOWISE的数据也提高了对黑洞的理解。WISE最初的调查在遥远星系的中心发现了数百万个超大质量黑洞。在最近的一项研究中，科学家们使用NEOWISE数据和一种名为回波映射的技术来测量遥远黑洞周围炽热气体盘的大小，这些黑洞太小太远，任何望远镜都无法分辨。

美国国家航空航天局喷气推进实验室的天文学家、WISE项目科学家Peter Eisenhardt说：“我们从未想过航天器会运行这么长时间，我认为我们也无法预料到我们能用这么多数据进行科学研究。”

更多关于使命

美国国家航空航天局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室为位于华盛顿的科学任务理事会内的美国航空航天局行星防御协调办公室管理和运营NEOWISE任务。首席研究员Amy Mainzer在亚利桑那大学。犹他州洛根的空间动力学实验室制造了这台科学仪器。科罗拉多州博尔德市的鲍尔航空航天技术公司制造了这艘航天器。科学数据处理在帕萨迪纳加州理工学院的IPAC进行。加州理工学院为美国国家航空航天局管理喷气推进实验室。

喷气推进实验室为美国国家航空航天局科学任务理事会管理和运行WISE。加州大学洛杉矶分校的Edward Wright是首席研究员。该任务是在美国国家航空航天局的探索者计划下竞争性选择的，该计划由该机构位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心管理。