盖亚太空望远镜在1500光年之外发现已知最重的黑洞

盖亚太空望远镜在1500光年之外发现已知最重的黑洞 一个由特拉维夫大学(Tel Aviv University)研究人员组成的国际研究小组在特拉维夫大学教授 Tsevi Mazeh 的参与下发现了一颗恒星,它围绕着一个比太阳质量重 33 倍的黑洞运行,距离地球 1500 光年。这个黑洞是利用欧洲盖亚太空望远镜的数据发现的,它比银河系中其他已知黑洞重三倍多。盖亚号太空望远镜由欧洲航天局于2013年发射升空,此后一直在定期测量银河系中十多亿颗恒星的位置和亮度,其精确度前所未有,相当于精确到毫米级确定月球上一粒沙子的位置。一个由欧洲数百名科学家组成的组织负责处理从航天器传来的数据,并将其提供给整个科学界。TAU 雷蒙德和贝弗利-萨克勒物理和天文学学院的 Tsevi Mazeh 教授(名誉教授)领导的研究小组参与了利用航天器数据发现的双星系统的研究。这项研究发表在著名的《天文学与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)杂志上。这幅艺术家的印象图将银河系中的三个恒星黑洞并排进行了比较:它们的质量分别是太阳的10倍、21倍和33倍。盖亚BH3是迄今为止在银河系中发现的质量最大的恒星黑洞。黑洞的半径与其质量成正比,但请注意,黑洞本身并没有被直接成像。图片来源:ESO/M.Kornmesser双星的大样本还包括包含黑洞的系统黑洞是宇宙中最罕见的天体之一。黑洞的存在是宇宙中最神奇的现象之一,爱因斯坦的广义相对论早在 1939 年就预言了它的存在。根据公认的理论,当恒星内核核燃烧过程的燃料耗尽时,恒星就会向中心坍缩。如果恒星的质量足够大,所有剩余物质都会坍缩成一个密度无限大的单点。因此,我们可以把黑洞看作是恒星的"尸体",它已经结束了自己的生命周期,坍缩到自身内部。天体物理学家仍在努力了解导致物质坍缩到中心点的极端条件,因此每次发现黑洞都会让天文学家们兴奋不已。发现黑洞非常困难,因为光无法克服黑洞附近强大的引力。当黑洞与一颗普通恒星组成双星系统时,可见恒星的运动可以用来测量其不可见伙伴的质量,从而证明它确实是一个黑洞。事实上,在短短几年时间里,盖亚已经发现了两个黑洞。Tsevi Mazeh 教授。图片来源:特拉维夫大学Mazeh 教授和日内瓦大学的 Laurent Eyer 教授成立了一个小组,利用航天器的数据寻找黑洞,小组成员包括来自法国、德国、西班牙、比利时、波兰和瑞士的科学家。在研究新数据时,研究小组发现了一个含有特殊黑洞的双星系统,这种黑洞以前从未发现过,其质量为33个太阳质量,距离我们大约1500光年。这个新的黑洞比银河系中任何其他已知的黑洞都要重三倍以上。这个被命名为盖亚 BH3 的双星系统包含一颗普通恒星,它似乎形成于一百多亿年前,当时我们的银河系还非常年轻。这颗恒星以 11 年为一个周期绕着黑洞运行。在Mazeh教授的建议下,团队决定立即公布这一轰动性的消息,而不是等到有序地公布所有发现的系统。航天器团队包括 TAU 的研究人员波特环境与地球科学学院院长 Shay Zucker 教授、Simchon Faigler 博士、Sahar Shahaf 博士(现就职于魏兹曼研究所)、Dolev Bashi 博士(现就职于剑桥大学)、Avraham Binnenfeld(研究生)和 Oded Orenstein(本科二年级学生)都被列为今天发表的科学文章的撰稿人,该文章报道了这一发现。Tsevi Mazeh 教授:"这是银河系中目前已知的双星系统中最重的黑洞,这一发现令人兴奋。从首次提出黑洞存在的假设到发现第一个黑洞,大约过去了三十年,而在我们能够发现盖亚BH3当今已知周期最长的双星系统之前,已经过去了五十多年。人类是如何在浩瀚无垠的宇宙中航行并发现如此神秘的天体的,真是令人惊叹。我深信,这一发现将为我们开启一种新的思维模式,让我们了解在银河系中巡游的黑洞的存在和普遍性"。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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哈勃太空望远镜带你认识疏散星团 这张哈勃太空望远镜拍摄的照片显示的是一个名为 NGC 2164 的疏散星团,它是由一位名叫詹姆斯-邓洛普的苏格兰天文学家于 1826 年首次发现的。NGC 2164 位于银河系的近邻之一被称为大麦哲伦云的卫星星系内。大麦哲伦星云是一个相对较小的星系,距离地球约16万光年。它被认为是一个卫星星系,因为它与银河系有引力约束。图片来源:ESA/哈勃和 NASA, J. Kalirai, A. Milone由于其开放和弥散的结构,它们并不是特别稳定,其组成恒星可能会在几百万年后消散。因此,在新恒星正在形成的螺旋星系和不规则星系中会发现疏散星团,而在椭圆星系中则不会发现疏散星团。在银河系中,我们可以在旋臂内和旋臂之间发现疏散星团。天文学家对所有星团都非常感兴趣,因为其中的恒星都是在大致相同的时间和地点形成的。疏散星团通常比球状星团更容易观测,因为可以对单个恒星进行研究。对星团的研究为了解恒星的形成和演化过程提供了独特的视角。疏散星团是由几十颗到几百颗恒星组成的松散星团。它们存在于螺旋星系和不规则星系中。图片来源:NASA和 ESA迄今为止,天文学界在银河系中已经发现了大约 1100 个疏散星团,不过人们认为还有更多疏散星团存在。Trumpler 14就是其中之一,它位于大约 8000 光年之外,靠近著名的船底座星云的中心,被哈勃拍摄得非常美丽。在整个银河系中,这个空间区域是大质量、高亮度恒星最密集的地方之一。NGC 1872 位于我们的小邻近星系大麦哲伦云中。这个星团具有两种星团类型的特征它和典型的球状星团一样丰富,但要年轻得多,而且和许多疏散星团一样,它的恒星更蓝。这样的中间星团在大麦哲伦云中很常见。资料来源:美国国家航空航天局和欧空局哈勃还瞄准了著名的鹰状星云(NGC 6611)的壮观部分,这是一个开放星团,形成于大约 550 万年前,距离地球大约 6500 光年。这是一个非常年轻的星团,包含许多炙热的蓝色恒星,其强烈的紫外线光芒使周围的鹰状星云发出耀眼的光芒。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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甚大望远镜发布人马座C的最新图片 靠近银河系中心黑洞 日前由欧洲南方天文台运营的甚大望远镜 (Very Large Telescope,位于智利) 发布了一张银河系中心附近的新图片。这张图片的区域是在人马座 C,不过这里靠近银河系中心黑洞 (即人马座 A*),所以有密密麻麻的恒星被银心黑洞吸引聚集在这里。 PC版: 手机版:

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韦布望远镜定格最遥远黑洞合并事件 访问:NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 天文学家已在宇宙中的很多大质量星系(包括银河系)内,发现了超大质量黑洞。这些黑洞的质量是太阳质量的数百万到数十亿倍,很可能对其所在星系的演化产生重大影响。但对于这些黑洞是如何变得如此巨大,科学家仍然缺乏充分了解。在最新研究中,韦布空间望远镜为早期宇宙中黑洞的生长提供了新线索。最新研究主要作者、剑桥大学的汉娜·乌伯勒解释道,拥有活跃吸积物质的大质量黑洞具有独特的光谱特征,天文学家可以识别它们。但对于非常遥远的星系,比如最新研究中的星系,这些特征从地面无法观测到,只有韦布空间望远镜才能捕捉到。借助韦布空间望远镜,乌伯勒等人在黑洞附近发现了快速运动的稠密气体,以及由黑洞在吸积过程中通常会产生的高温和高度电离气体,为两个星系及其大质量黑洞正在合并提供了证据。最新发现表明,合并是黑洞快速生长的重要途径,即使在宇宙黎明时期也是如此,大质量黑洞从一开始就在塑造星系的进化。 ... PC版: 手机版:

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距离地球仅2000光年的破纪录黑洞是如何被发现的? 天文学家发现了银河系中质量最大的恒星黑洞,这要归功于它在一颗伴星上引起的摆动运动。这幅艺术家印象图显示了这颗恒星和被称为盖亚 BH3 的黑洞围绕它们共同的质量中心运行的轨道。图片来源:ESO/L.卡尔卡达欧洲南方天文台的甚大望远镜(ESO's VLT)和其他地面天文台的数据被用来验证这个黑洞的质量,它的质量是太阳的 33 倍,令人印象深刻。恒星黑洞是由大质量恒星坍缩形成的,之前在银河系中发现的恒星黑洞的质量平均约为太阳的 10 倍。即使是银河系中已知的第二大质量恒星黑洞天鹅座 X-1,其质量也只有 21 个太阳质量,因此这次新观测到的 33 个太阳质量的恒星黑洞是非常罕见的[1]。值得注意的是,这个黑洞离我们还非常近它距离我们只有2000光年,位于天鹰座,是已知距离地球第二近的黑洞。这个黑洞被命名为盖亚 BH3 或简称 BH3,是研究小组在审查盖亚观测数据,为即将发布的数据做准备时发现的。盖亚合作小组成员、法国巴黎PSL天文台国家科学研究中心(CNRS)的天文学家帕斯夸莱-帕努佐(Pasquale Panuzzo)说:"没有人想到会发现一个潜伏在附近、至今未被发现的高质黑洞。这种发现在你的研究生涯中只有一次"。这幅艺术家的印象图将银河系中的三个恒星黑洞并排进行了比较:盖亚BH1、天鹅座X-1和盖亚BH3的质量分别是太阳的10倍、21倍和33倍。盖亚BH3是迄今为止在银河系中发现的质量最大的恒星黑洞。黑洞的半径与其质量成正比,但请注意,黑洞本身并没有被直接成像。图片来源:ESO/M.Kornmesser这些观测数据揭示了伴星的关键特性,再加上盖亚的数据,天文学家得以精确测量出BH3的质量。[2]这段视频放大了 BH3,它是迄今为止在银河系中发现的质量最大的恒星黑洞。该黑洞的发现得益于它在一颗伴星上引起的摆动,在这里可以看到,在变焦结束时,它是画面中心的一个亮点。视频末尾的插图是艺术家绘制的 BH3(红色)及其伴星(蓝色)围绕共同质心的轨道动画。资料来源:ESO/L.Calçada, N. Risinger (), DSS.音乐:Martin Stuertzer马丁-斯图尔泽天文学家已经在银河系外发现了类似的大质量黑洞(使用的是另一种探测方法),并推测它们可能是由化学成分中氢和氦以外的重元素极少的恒星坍缩形成的。这些所谓的贫金属恒星被认为在其生命周期中损失的质量较少,因此有更多的剩余物质在其死亡后产生高质黑洞。但直到现在,还没有证据表明贫金属恒星与高质黑洞有直接联系。这幅图像显示的是盖亚 BH3 周围区域的广域视图,盖亚 BH3 是银河系中质量最大的恒星黑洞。这里看不到黑洞本身,但可以看到围绕它运行的恒星就在这张照片的中心位置,这张照片是由数字化巡天 2 拍摄的。图片来源:ESO/数字化巡天 2。鸣谢:D:D. De Martin成对的恒星往往具有相似的成分,这意味着BH3的伴星拥有关于坍缩形成这个特殊黑洞的恒星的重要线索。紫外可见光谱仪的数据显示,伴星是一颗非常贫金属的恒星,这表明坍缩形成 BH3 的恒星也是贫金属的正如预测的那样。这个艺术家用太空引擎制作的动画展示了银河系中一些恒星黑洞的位置和距离(单位:光年[ly]):盖亚 BH3,一个目前发现的质量最大的恒星黑洞;天鹅座 X-1,质量次之的恒星黑洞;盖亚 BH1,距离地球最近的黑洞。在我们银河系的中心,潜藏着一个超大质量黑洞人马座 A*。请注意,由于投影效应,盖亚BH3看起来比盖亚BH1离太阳更近,但实际上前者离太阳更远。这是迄今为止发现的距离地球第二近的黑洞。图片来源:ESO/L.Calçada/Space Engine ()帕努佐领导的这项研究成果今天发表在《天文学与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)杂志上。论文合著者、盖亚合作小组成员、法国国家科学研究中心(CNRS)巴黎天文台科学家伊丽莎白-卡福(Elisabetta Caffau)说:"由于这一发现的独特性,我们采取了一个特殊的步骤,在即将发布盖亚数据之前根据初步数据发表了这篇论文。尽早提供数据将使其他天文学家能够立即开始研究这个黑洞,而不必等到最早计划于2025年底发布的完整数据。"对这个系统的进一步观测可以揭示更多关于它的历史和黑洞本身的信息。例如,欧洲南方天文台 VLT 干涉仪上的 GRAVITY 仪器可以帮助天文学家发现这个黑洞是否从周围环境中吸入了物质,从而更好地了解这个令人兴奋的天体。说明这并不是银河系中质量最大的黑洞这个称号属于银河系中心的超大质量黑洞人马座A*,它的质量大约是太阳的400万倍。但盖亚 BH3 是银河系中已知质量最大的黑洞,它是由恒星坍缩形成的。除了欧洲南方天文台 VLT 上的 UVES 外,这项研究还依靠了以下设备提供的数据:由比利时鲁汶大学与瑞士日内瓦大学天文台合作在西班牙拉帕尔马运行的墨卡托望远镜上的 HERMES 摄谱仪;以及上普罗旺斯天文台OSU 毕达研究所的 SOPHIE 高精度摄谱仪。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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NASA斯皮策望远镜发现仙女座超大质量黑洞的进食习惯

NASA斯皮策望远镜发现仙女座超大质量黑洞的进食习惯 这些仙女座星系的图像使用的是美国宇航局退役的斯皮策太空望远镜的数据。上图显示了多个波长的图像,揭示了恒星、尘埃和恒星形成的区域。下图只显示了尘埃,更容易看到星系的底层结构。资料来源:NASA/JPL-Caltech在美国国家航空航天局(NASA)退役的斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)拍摄的图像中,数千光年长的尘埃流流向仙女座星系中心的超大质量黑洞。原来,这些尘埃流可以帮助解释质量是太阳数十亿倍的黑洞是如何饱餐一顿,却又"安静"地吃东西的。当超大质量黑洞吞噬气体和尘埃时,这些物质在掉入黑洞之前会被加热,从而产生令人难以置信的光影效果有时比整个星系的恒星还要亮。当物质以不同大小的团块形式被吞噬时,黑洞的亮度就会发生波动。但是,位于银河系(地球的母星系)和仙女座(我们最近的星系邻居之一)中心的黑洞是宇宙中最安静的吞噬者之一。它们发出的微弱光线在亮度上没有明显变化,这表明它们吃的是少量但稳定的食物流,而不是大块的食物。这些食物流以螺旋的方式一点一点地接近黑洞,就像水流顺着下水道旋转一样。今年早些时候发表的一项研究将"安静的超大质量黑洞以稳定的气体流为食"这一假设应用到了仙女座星系。作者利用计算机模型模拟了仙女座超大质量黑洞附近的气体和尘埃随着时间的推移会有怎样的表现。模拟结果表明,超大质量黑洞附近可能会形成一个小的热气体盘,并不断为其提供能量。无数的气体和尘埃流可以补充和维持这个圆盘。但研究人员也发现,这些气流必须保持在一个特定的大小和流速范围内;否则,物质会以不规则的团块形式落入黑洞,造成更多的光波动。这张仙女座星系中心的特写照片是由美国宇航局退役的斯皮策太空望远镜拍摄的,上面用蓝色虚线标注了两股尘埃流流向星系中心的超大质量黑洞(用紫色圆点表示)的路径。资料来源:NASA/JPL-Caltech当作者将他们的发现与来自斯皮策和美国宇航局哈勃太空望远镜的数据进行比较时,他们发现斯皮策之前识别出的尘埃螺旋符合这些限制条件。由此,作者得出结论,这些螺旋体正在为仙女座的超大质量黑洞提供能量。加那利群岛天体物理研究所和慕尼黑大学天文台的天体物理学家阿尔穆德纳-普列托(Almudena Prieto)是今年发表的研究报告的共同作者之一。"我们有了20年前的数据,这些数据告诉了我们一些我们最初收集这些数据时没有意识到的东西。"斯皮策号于2003年发射升空,由美国宇航局喷气推进实验室(JPL)负责管理,它利用人眼看不见的红外光研究宇宙。不同的波长显示了仙女座的不同特征,包括较热的光源(如恒星)和较冷的光源(如尘埃)。通过分离这些波长并单独观察尘埃,天文学家可以看到星系的"骨架"气体凝聚和冷却的地方,有时会形成尘埃,为恒星的形成创造了条件。仙女座星系的这一景象给我们带来了一些惊喜。例如,虽然仙女座星系和银河系一样是一个螺旋星系,但它的中心是一个巨大的尘埃环,而不是环绕其中心的明显的臂。图像还显示,在环的一部分有一个二级洞,一个矮星系从那里穿过。仙女座靠近银河系,这意味着从地球上看它比其他星系更大: 用肉眼看,仙女座的宽度大约是月球宽度的六倍(约3度)。即使斯皮策望远镜的视场比哈勃望远镜更宽,它也必须拍摄 11000 张快照,才能绘制出仙女座的全貌。JPL 为位于华盛顿的美国宇航局科学任务局管理斯皮策太空望远镜任务,直到该任务于 2020 年 1 月退役。科学运作在加州理工学院的斯皮策科学中心进行。航天器的运行由位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德-马丁航天公司负责。数据存档在加州理工学院 IPAC 管理的红外科学档案馆。加州理工学院为美国国家航空航天局管理 JPL。编译自/scitechdaily ... PC版: 手机版:

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欧空局XMM-牛顿号天文望远镜探测到黑洞风阻碍了恒星的形成

欧空局XMM-牛顿号天文望远镜探测到黑洞风阻碍了恒星的形成 这幅艺术家的作品展示了从马卡里安 817 星系中心喷出的超高速风。这些风以每小时数百万公里的速度从广阔的太空区域中清除星际气体。没有了这些气体,星系就无法形成新的恒星,星系中心的黑洞也就没有什么可吃的了。图片来源:欧空局每个大星系的中心都有一个超大质量黑洞,它巨大的引力从周围吸入气体。当气体向内盘旋时,会在黑洞周围形成一个扁平的"吸积盘",并在那里发热和发光。随着时间的推移,最靠近黑洞的气体越过了不归点,被吞噬殆尽。然而,黑洞只会吞噬一部分向其旋转的气体。在环绕黑洞的过程中,一些物质会被甩回太空,就像一个蹒跚学步的孩子会把盘子里的东西打翻一样。在更戏剧性的情况下,黑洞会把整个餐桌掀翻:吸积盘中的气体以极快的速度向四面八方飞散,以至于周围的星际气体都被清空了。这不仅剥夺了黑洞的食物,还意味着在大片区域内无法形成新的恒星,从而改变了星系的结构。耀眼的蓝色恒星环绕着这个螺旋星系明亮、活跃的核心。它被称为马卡里安 817,位于 4.3 亿光年外的天龙座北部。在远离中心的地方,这个星系显示出强烈的恒星形成区,以及沿着旋臂的星际尘埃暗带。银河系中心的怪兽黑洞的质量是太阳的 4000 万倍。它被一个巨大的物质圆盘包围着,超大质量黑洞正以每小时数百万公里的速度向太空喷射物质。这可以从银河系中心闪耀的明亮白光中看到。这张 NASA/ESA 哈勃太空望远镜图片是 2009 年 8 月 2 日用广角相机 3 拍摄的。图片来源:NASA、ESA 和哈勃 SM4 ERO 小组前所未有的观察在此之前,这种超快的"黑洞风"只在极其明亮的吸积盘中被探测到,因为吸积盘吸积物质的能力已经达到极限。这一次,XMM-牛顿在一个非常普通的星系中探测到了超快的风,可以说它"只是在吃零食"。"如果把风扇开到最大,你可能会预料到风速会非常快。在我们研究的这个名为马尔卡里安817的星系中,风扇的功率设置较低,但仍然产生了能量惊人的风。"本科生研究员米兰达-扎克(密歇根大学)指出,她在这项研究中发挥了核心作用。"观测到超高速风是非常罕见的,而探测到具有足够能量来改变其宿主星系特征的风就更少见了。马尔卡里安817在并不特别活跃的情况下,产生这些风的时间长达一年左右,这一事实表明,黑洞对其宿主星系的重塑可能远远超出人们的想象,"合著者、意大利罗马特雷大学天文学家埃利亚斯-卡蒙(Elias Kammoun)补充说。XMM-牛顿(X-射线多镜任务)太空望远镜的艺术效果图。图片来源:D. Ducros; ESA/XMM-Newton, CC BY-SA 3.0 IGO被风阻挡的 X 射线活跃的星系中心会发出包括 X 射线在内的高能量光线。马卡里安 817 让研究人员眼前一亮,因为它变得异常安静。米兰达利用美国宇航局的斯威夫特天文台观测了这个星系:"X射线信号如此微弱,以至于我确信自己做错了什么!"利用欧空局更灵敏的X射线望远镜XMM-牛顿进行的后续观测揭示了真实情况:来自吸积盘的超高速风就像一块裹尸布,挡住了从黑洞周围(称为日冕)发出的X射线。这些测量结果得到了美国宇航局NuSTAR望远镜观测结果的支持。对 X 射线测量结果的详细分析显示,马尔卡里安 817 的中心并没有发出一"股"气体,而是在吸积盘的广大区域内产生了一股狂风。这股风暴持续了数百天,至少由三种不同的成分组成,每种成分的运动速度都是光速的几分之一。这幅艺术家的作品展示了从马卡里安 817 星系中心喷出的超高速风。这些风以每小时数百万公里的速度从广阔的太空区域中清除星际气体。没有了这些气体,星系就无法形成新的恒星,星系中心的黑洞也就没有什么可吃的了。插图显示了银河系中心的情况。一个超大质量黑洞从周围吸入气体,形成一个炙热、明亮的"吸积盘"(橙色)。造成风(白色)的原因是圆盘内的磁场,它以难以置信的高速将粒子抛向四面八方。这些风有效地阻挡了黑洞周围极热等离子体(称为日冕)发出的 X 射线(蓝色)。这解决了我们在理解黑洞和黑洞周围星系如何相互影响方面的一个未解之谜。包括银河系在内的许多星系,其中心周围似乎都有大片区域,但在这些区域中却很少有新恒星形成。这可以用黑洞风清除恒星形成气体来解释,但这只有在黑洞风的速度足够快、持续时间足够长,并且是由具有典型活动水平的黑洞产生的情况下才可行。"黑洞研究中的许多悬而未决的问题都需要通过长时间的观测来捕捉重要事件。这凸显了XMM-牛顿任务对未来的极端重要性。"欧空局XMM-牛顿项目科学家诺伯特-沙特尔(Norbert Schartel)说:"没有其他任务能够将高灵敏度和长时间、不间断观测的能力结合起来。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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