天文学家正核验有争议的"耀变体"喷流理论

天文学家正核验有争议的"耀变体"喷流理论这幅艺术家的构想图显示的是一个耀变体--一个由超大质量黑洞驱动的活跃星系的核心图片来源：M.Weiss/CfA《天体物理学杂志》（AstrophysicalJournal）最近发表了一篇论文，介绍了这些耀变体和相关理论。超大质量黑洞的质量可能是太阳质量的数百万或数十亿倍。在某些情况下，黑洞事件视界外的物质会被喷流推动，加速到接近光速并向整个宇宙发射。当喷流恰好直指地球时，这个系统通常被称为"耀变体"。宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学研究生、论文第一作者斯蒂芬-柯比（StephenKerby）说："由于耀变体的喷流直接指向我们，我们可以在比其他黑洞系统更远的地方看到它们，就像手电筒在你直视它时显得最亮一样。我们对耀变体的研究令人兴奋，因为它们的特性可以让我们回答有关整个宇宙中超大质量黑洞的问题。在这项研究中，我们使用了相对较新的方法来描述106颗暗淡的类星体的特征，并检验了一种被称为'类星体序列'的有争议理论的预测。"耀变体发出的光横跨整个电磁波谱，从低能量波长（如射电、红外和可见光）到高能量波长（如X射线和伽马射线）。当天文学家研究这些辐射的观测结果时，他们通常会看到两个宽广的峰值，一个是伽马射线，另一个是低能量波长。这些峰值的波长和强度因星而异，也随时间变化。根据"类星体序列"定义的类星体总体理论预测，亮度较高的类星体的低能量峰值平均比暗淡类星体的低能量峰值更红--能量更低，而暗淡类星体的低能量峰值则更蓝--能量更高。宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学研究教授、高能天体物理学组组长AbeFalcone说："一些最令人兴奋的极端耀变体是通过探测它们的伽马射线发射发现的，但如果没有进一步的多波长观测，我们通常无法对这些天体进行分类或了解。我们目前使用的望远镜实际上很难探测到同样暗淡的低能量峰值--红色类星体并对其进行分类，而当这些类星体的峰值处于较高能量或较亮时，则更容易发现它们。因此，通过这项研究，我们最大限度地减少了选择偏差，并通过深入研究低能峰和高能峰耀变体的较低亮度来探索耀变体序列。"研究人员与宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学副研究员AmanpreetKaur一起，先前从费米大面积望远镜探测到的伽马射线源目录中确定了潜在的耀变体，其中许多耀变体尚未与可能来自同一源的低能量辐射配对。然后，研究人员为每一个类星体确定了X射线、紫外线和光学（由位于宾夕法尼亚州立大学的任务运行中心NeilGehrelsSwift天文台探测到）中的对应辐射，以及档案数据中的红外线和无线电辐射。通过交叉对比这些信息，研究人员最终确定了106颗新的、暗淡的类星体的光谱特征。Kerby说："与费米数据相比，Swift望远镜的观测结果使我们能够更精确地确定这些耀变体的位置。将所有这些发射数据汇集在一起，结合两种新的技术方法，帮助我们确定了每个类星体的低能峰在电磁波谱中的位置，例如，这可以提供有关喷流磁场强度、带电粒子移动速度等信息。"为了确定暗星的峰值出现在哪里，研究人员使用了机器学习和直接物理拟合方法，这两种方法各有利弊。机器学习方法过滤掉了实际上可能是噪音的辐射，例如星系中的尘埃或其他恒星发出的光。直接物理拟合方法不会过滤噪音，使用起来要困难得多，但它能提供更详细的耀变体喷流特性。Kerby说："对于这两种方法，我们的暗星样本的发射通常在蓝色高能量光中达到峰值，尽管拟合方法产生的极端值较少。这与耀变体序列一致，并扩展了我们对这种模式的了解。然而，仍然有上千个费米非相关源我们没有找到对应的X射线源，我们可以相当安全地假设，这些源中有许多也是在X射线中过于暗淡而我们无法探测到的类星体。我们可以利用我们在这里学到的有关这些耀变体光谱形状的知识，对那些仍然太暗而我们无法探测到的耀变体进行预测，这将进一步检验耀变体序列。"新耀变体目录已经整理出来，可供其他天文学家详细研究。Kerby说："一直努力扩大我们的数据集以覆盖越来越暗的星源是非常重要的，因为这可以使我们的理论更加完整，并且不容易因为意外的偏差而失败。我很期待未来能有新的望远镜探测到更暗的类星体"。据研究人员称，研究超大质量黑洞也为理解宇宙中的物理理论提供了一种独特的方法。超大质量黑洞及其周围环境是宇宙实验室，其能量远远超过我们在地球上的粒子加速器所能产生的能量。它们为我们提供了研究相对论、更好地理解粒子在高能量下的行为方式、研究到达地球的宇宙射线的潜在来源以及研究超大质量黑洞及其喷流的演化和形成的机会。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371051.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371051.htm

天文学家发现一个被母星系弹出的"失控"黑洞 宽度达2000万个太阳

天文学家发现一个被母星系弹出的"失控"黑洞宽度达2000万个太阳这是一个耐人寻味的发现，也是一个与流浪黑洞存在的事实并列的发现。这一发现是在天文学家观察RCP28时注意到的，这是一个距离地球大约75亿光年的矮小星系。在用哈勃观察该星系时，天文学家们注意到了这束光，为失控黑洞提供了第一个证据。对该星系的进一步观察表明，这条明亮的光束大约有20万光年长。这是我们的银河系宽度的两倍。这条条纹被认为是由压缩气体组成的，可能正在积极地形成新的恒星。在这条条纹之后，天文学家发现了一个失控的黑洞，估计其质量是太阳的2000万倍。这个新发现的黑洞目前正以每小时约350万英里（560万公里）的速度飞离其母星系--大约是音速的4000倍。更耐人寻味的是，从这个失控的黑洞引出的条纹直接回到了小星系的中心。当然，确认这条条纹是由黑洞留下的，这一点很重要。黑洞经常向太空喷射物质流，被称为天体物理喷流。这些喷流与天文学家在明亮的条纹中所看到的相吻合，因此他们必须确定这是否是原因，或者该条纹实际上是被一个失控的黑洞从其母星系中踢出来而留下的。研究人员说，这条条纹并不包含天体物理喷流的明显标志。一个很大的区别是，这条条纹并不是离它的母星系越远越弱。相反，它实际上越来越强，这提供了更多的证据表明它可能是一个失控的黑洞在星际空间中暴走。但是，一个黑洞是如何从它的星系中被喷射出来的呢？人们认为，这可能是由第三个黑洞侵入一个双星系统造成的，导致其中一个宇宙实体被向外弹出。天文学家并不确定这些失控的黑洞可能有多普遍。也许随着我们对宇宙的进一步观察，我们会发现其他类似黑洞的证据。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346127.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346127.htm

天文学家发现92亿光年外的神秘孤独星系

天文学家发现92亿光年外的神秘孤独星系与美国宇航局钱德拉X射线天文台和国际双子座天文台合作取得的这一结果可能会推动天文学家对星系在早期宇宙中增长速度的限制。在几个方面，3C297具有星系团的特质，一个包含数百甚至数千个单独星系的巨大结构。来自钱德拉的X射线数据显示，大量的气体被加热到数百万度--这是一个星系团的标志性特征。天文学家还发现了一个来自类星体的喷流--由卡尔-G-扬斯基甚大阵列看到--通过与周围环境的相互作用而弯曲。最后，钱德拉数据显示，有证据表明另一个类星体的喷流已经撞上了它周围的气体，形成了一个X射线的"热点"。这些都是星系团的典型特征。然而，双子座天文台的数据显示，3C297中只有一个星系。在双子座图像中出现的靠近3C297的19个星系，实际上是在很远的距离上。3C297星系被发现比预期的要孤独，这意味着它很可能已经拉进并吸收了它以前的同伴星系。3C297包含一个类星体，一个超大质量的黑洞在星系的中心拉扯气体，并驱动无线电波中看到的强大的物质喷流。来自钱德拉的X射线数据、来自卡尔-G-扬斯基甚大阵列的无线电数据和来自双子座的可见光数据表明，即使3C297的周围拥有星系团的许多特征，但除了一个星系之外，其他的都还在。在这个合成图中还有来自哈勃的可见光和红外数据。天文学家认为这最后一个大星系通过它的引力同化了其他的星系，并可能推动天文学家对星系在早期宇宙中成长速度的限制。在这个新的合成图像中，钱德拉的数据是紫色的，VLA的数据是红色的，双子座的数据是绿色的。来自哈勃太空望远镜的可见光和红外数据（分别为蓝色和橙色）也被包括在内。孤独的星系（3C297）和它的超大质量黑洞的位置在图像的标签版本中被识别出来，还有黑洞的喷流、X射线热点和热气。这张图片的视野太小，无法显示与3C297不在同一距离的19个星系中的任何一个。关于失踪的星系发生了什么的一个解释是，最大星系的引力，加上它们之间的相互作用，导致伴生星系坠落并被阿尔法星系同化。研究小组认为3C297最有可能是一个"化石群"，而不是一个星系团，这是一个星系演化的阶段，一个星系正在拉拢并与其他星系合并。如果是这样的话，3C297代表了迄今为止发现的最遥远的化石群。作者不能排除3C297周围存在矮星系的可能性，但是它们的存在仍然不能解释缺乏像银河这样的大星系。附近的例子是室女星团中的M87，它在数十亿年前就有大型星系的陪伴。然而，3C297基本上将独自度过数十亿年。这项新研究发表在2023年1月的《天体物理学杂志》上。早期的钱德拉观测只持续了三个小时，显示了新研究中看到的热气体的暗示，正如合著者ChiaraStuardi在2018年4月的《天体物理学报》增刊系列中发表的一篇论文中所报道的那样。然而，需要更深入的钱德拉观测来证实它。对3C297的钱德拉观测是在2021年4月和2022年8月共2.5天的时间内进行的。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359363.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1359363.htm

自然杂志刊出黑洞新图　显示强大喷流

自然杂志刊出黑洞新图显示强大喷流国际权威学术期刊自然杂志，刊登一张黑洞最新图片及相关论文，是首张显示到黑洞事件视界边缘，射出强大喷流的图像。科学家利用处于地球上不同位置的16台望远镜获取这幅图像，图中的超大质量黑洞位于距离地球约5400万光年的M87星系。天文学家比较2019年拍摄的M87黑洞图像，发现新图像中的环形物，尺寸扩大了约50%，估计因为期间有更多物质落入黑洞，当物质围绕黑洞运行时，被加热而释放的辐射光线，形成黑洞阴影周围发光的环形结构。研究认为图像中的喷流，由黑洞的旋转提供动力，目前不清楚喷流的源头，而今次发现有助天文学家更深入了解黑洞的行为模式，以及黑洞可于宇宙发射高能量物质喷流的原因。2023-04-2713:43:42

宇宙利维坦：哈勃望远镜揭示了一个异常巨大的星系团

宇宙利维坦：哈勃望远镜揭示了一个异常巨大的星系团在该星系团周围可以看到许多其他的星系，还有一些带有明显衍射尖峰的前景恒星散布在整个图像中。这个特殊的星系团被称为eMACSJ1823.1+7822，位于近90亿光年外的天龙座。它是哈勃探索的五个超大质量的星系团之一，希望能够测量这些引力透镜的强度，并对星系团中暗物质的分布提供见解。像eMACSJ1823.1+7822这样的强引力透镜可以帮助天文学家研究遥远的星系，因为它就像巨大的天然望远镜，可以放大那些本来太暗或太远的物体。这张多波长的图像是由八个不同的滤光片和两个不同的仪器提供的数据：哈勃的高级观测相机（ACS）和宽场相机3（WFC3）。这两台仪器都有能力利用滤光片观察电磁波谱中的一小片天文物体，这使得天文学家能够在精确选择的波长上对物体进行成像。结合不同波长的观察，天文学家可以对天体的结构、组成和行为进行更全面的了解，而不是仅仅通过可见光来揭示。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358627.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358627.htm

《锡耶纳星系图集》详细介绍了邻近地球的40万个星系 供每个人浏览和探索

《锡耶纳星系图集》详细介绍了邻近地球的40万个星系供每个人浏览和探索亚利桑那州图森市NOIRLab实验室的天文学家们创建了一个包含近40万个星系的数字星表，为科学家和普通公众提供了探索银河系宇宙邻域中充满恒星的巨星的机会。SienaGalaxyAtlas2020》提供了一个可下载的数据模型，供离线使用，还提供了一个在线查看器，供基于浏览器的太空探索使用。《锡耶纳星系图集》（SGA）是2014年至2017年间进行的三次巡天（即DESI遗产巡天）所收集数据的汇编：https://www.legacysurvey.org/viewer/#NGC%207529这些数据是在CerroTololo美洲天文台和基特峰国家天文台（这两个天文台都是NOIRLab计划的一部分）以及亚利桑那大学斯图尔特天文台收集的。上述勘测拍摄了光学和红外波长的图像，总面积达2万平方英寸，几乎占夜空的一半。据NOIRLab称，新的数字图集是有史以来最大规模的星系巡天之一，提供了数十万个附近大星系的位置、形状和大小的"精确数据"。SGA的数据拥有前所未有的精确度，也是首个提供星系"光剖面"信息的资源。根据锡耶纳学院物理学教授、SGA项目负责人约翰-穆斯塔卡斯（JohnMoustakas）的说法，附近大星系之所以重要，是因为它们是"我们的宇宙邻居"。我们可以对它们进行比宇宙中其他星系更详细的研究，因为它们是了解星系如何形成和演化的关键。在整个天文学和科学史上，人们绘制并出版了许多夜空"星图"，其中包括查尔斯-梅西耶（CharlesMessier，1774年）绘制的标志性《星云和星团总表》（CataloguedesNébuleusesetdesAmasd'Étoiles），以及约翰-路易斯-埃米尔-德雷尔（JohnLouisEmilDreyer，1888年）绘制的《星云和星团新总表》（NGC）。1991年，天文学家编制了《第三批明亮星系参考星表》（RC3），该星表成为近年来出版的其他星系图集的基础。《锡耶纳星系图集》的目的是解决困扰以往调查的问题，其中包括星系的位置、大小和形状不正确，以及恒星和人工制品被错误地编入星系目录。据NOIRLab天文学家ArjunDey称，SGA纠正了"大部分天空"中的这些不准确之处，它还为如此规模的样本提供了"最佳的星系亮度测量"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391815.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391815.htm