"耀斑"与"回声"：揭开银河系核心怪兽黑洞的神秘面纱

"耀斑"与"回声"：揭开银河系核心怪兽黑洞的神秘面纱密歇根州立大学研究员格蕾丝-桑格-约翰逊（GraceSanger-Johnson）通过筛选十年来的X射线数据，从银河系中央超大质量黑洞人马座A*发现了九个以前未被发现的X射线耀斑。这张十多年前公布的NASA图像显示了一个X射线耀斑的例子。图片来源：NASA/JPL-CaltechMSU荣誉学院的本科生研究员杰克-尤特格（JackUteg）分析了来自黑洞附近分子云的X射线回波，从而窥探到人马座A*过去200多年的历史。密歇根州立大学的研究人员对银河系中心的超大质量黑洞有了突破性发现。他们的发现基于美国国家航空航天局（NASA）NuSTARX射线望远镜的数据，于6月11日在美国天文学会（AAS）第244次会议上公布。由于黑洞具有强大的引力场，连光都无法逃脱，因此研究黑洞面临着独特的挑战。为了了解这些神秘的天体，科学家们通常会研究它们的引力对附近恒星的影响以及邻近气体云的辐射等指标。NASANuSTAR天体学家的概念图NuSTAR轨道上的艺术家概念图。资料来源：NASA/JPL-加州理工学院黑洞研究创新项目格蕾丝-桑格-约翰逊（GraceSanger-Johnson）和杰克-尤特格（JackUteg）在物理与天文系助理教授张硕（ShuoZhang）的领导下，利用天基望远镜数十年的X射线数据，找到了更多揭示这些宇宙谜团的创新方法。格蕾丝和杰克的贡献令人无比自豪，"张说。"他们的工作充分体现了密苏里大学对开拓性研究和培养下一代天文学家的承诺。这项研究是MSU科学家如何揭开宇宙秘密的最好例证，使我们更接近于理解黑洞的本质和银河系中心的动态环境。"约翰逊分析了10年来的数据，寻找银河系中心黑洞人马座A*（SgrA*）的X射线耀斑，在此过程中，她发现了九个未被注意到的耀斑。这些耀斑是高能量光的剧烈爆发，为研究黑洞周围的环境提供了一个独特的机会，由于黑洞的引力惊人，人们通常看不到黑洞周围的环境。SgrA*是距离地球最近、活动最少的超大质量黑洞，因此，来自SgrA*及其耀斑的数据是目前已知的研究黑洞物理环境的方法之一。张说："我们正坐在前排观察银河系中心这些独特的宇宙焰火。耀斑和焰火都能照亮黑暗，帮助我们观测到平时无法观测到的东西。这就是为什么天文学家需要知道这些耀斑发生的时间和地点，这样他们就可以利用这些光来研究黑洞的环境。"桑格-约翰逊精心筛选了NuSTAR（核光谱望远镜阵列）从2015年到2024年收集的十年X射线数据，NuSTAR是NASA的天基X射线望远镜之一。研究小组说，新发现的九个耀斑都为了解黑洞的环境和活动提供了宝贵的数据："我们希望通过建立这个有关SgrA*耀斑的数据银行，我们和其他天文学家能够分析这些X射线耀斑的特性，并推断出超大质量黑洞极端环境内部的物理条件。"而MSU荣誉学院的本科生研究员Uteg则用一种类似于聆听回声的技术研究了黑洞的活动。Uteg分析了近20年的数据，目标是SgrA*附近被称为"桥"的巨型分子云。Uteg说："与恒星不同，星际空间中的这些气体和尘埃云不会产生自己的X射线。因此，当X射线望远镜开始捕捉到来自"桥"的光子时，天文学家开始假设其来源。我们看到的亮度很可能是SgrA*过去X射线爆发的延迟反射。我们在2008年左右首次观测到亮度的增加。然后，在接下来的12年里，"桥"发出的X射线信号持续增加，直到2020年达到峰值亮度。"这种来自黑洞的"回波"光从SgrA*到分子云经过了数百年的时间，然后又经过了大约2.6万年的时间才到达地球。通过分析这种X射线回波，Uteg开始重建黑洞过去活动的时间轴，提供了仅靠直接观测无法获得的洞察力，分析过程使用了来自NuSTAR以及欧洲航天局X射线多镜（XMM）牛顿空间观测站的数据。Uteg说："我们关注这个云团变亮的一个主要原因是，它能让我们确定过去SgrA*爆发的亮度。"在这些计算中，Uteg和MSU的团队确定，大约200年前，SgrA*在X射线中的亮度大约是我们今天看到的它的5个数量级。张说："这是我们第一次为我们的超大质量黑洞周围的分子云构建了一个长达24年的可变性，这个分子云已经达到了它的X射线光度峰值。它使我们能够了解到SgrA*在大约200年前的活动情况。我们在MSU的研究团队将继续这种'天体考古游戏'，进一步揭开银河系中心的神秘面纱。"虽然引发X射线耀斑的确切机制和黑洞的精确生命周期仍然是个谜，但MSU的研究人员相信，他们的发现将引发进一步的研究，并有可能彻底改变我们对这些神秘天体的认识。Uteg和Sanger-Johnson得到了NASANuSTAR客座观测计划的支持。编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434874.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434874.htm

天文学家发现了一个围绕银河系黑洞的气体气泡

天文学家发现了一个围绕银河系黑洞的气体气泡据BGR报道，天文学家发现了一个围绕我们银河系黑洞的气体气泡。今年早些时候，天文学家为我们带来了SagittariusA（或简称Sgr.A*）的第一张图像。该图像很模糊，但我们第一次真正看到了将银河系固定在一起的超大质量黑洞。现在，天文学家说他们已经发现了关于我们的黑洞的其他奇特的东西。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1326591.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1326591.htm

科学家在银河系超大质量黑洞周围探测到热气泡

科学家在银河系超大质量黑洞周围探测到热气泡天文学家利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）发现了围绕人马座A*黑洞运行的热点"，这是我们银河系中心的黑洞。这一发现有助于我们更好地了解我们的超大质量黑洞的神秘和动态环境。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1319549.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1319549.htm

天文学家在银河系中心黑洞附近发现古老的河外星系恒星S0-6

天文学家在银河系中心黑洞附近发现古老的河外星系恒星S0-6银河系中心的黑洞人马座A*EHT协作小组/CCA4.0在银河系的正中央，有一个被称为人马座A*的超大质量黑洞。这是一个看似活跃的邻域，但人们认为那里并不经常诞生新的恒星，因为这个怪物对周围环境施加了极大的力量。宫城教育大学的天文学家们正在研究这些恒星是从哪里迁移过来的，他们发现其中一颗恒星的旅程比预期的要长很多。这颗恒星被称为S0-6，距离黑洞不到11光年。天文学家利用夏威夷的斯巴鲁望远镜观察它的动向已有八年之久。他们的研究发现，这颗恒星已经有100多亿年的历史了--而且最令人好奇的是，它还是一位旅行经验丰富的老者。斯巴鲁望远镜拍摄的银河系中心图像。超大质量黑洞人马座A*和恒星S0-6的位置已被标记宫城教育大学/NAOJS0-6恒星的化学成分与附近的其他恒星甚至银河系内的恒星并不匹配。相反，它与环绕我们银河系的小星系（如小麦哲伦云和人马座矮星系）中的恒星更为类似。研究人员推测，S0-6的母星系被银河系吞没似乎是经常发生的事情，尽管人们并不知道这些恒星会在如此深的银河系中被吞没。这个起源故事表明，这颗恒星至少经过了5万光年的旅行才到达现在的位置。但实际数字可能要高得多，因为它是经过数十亿年缓慢地螺旋上升，而不是向中心直线前进的。当然，发现S0-6的怪异之处并不是故事的结束--相反，这意味着天文学家将有动力对它进行更仔细的研究，以帮助回答更多的问题。"S0-6真的起源于银河系之外吗？它是否有同伴，还是独自旅行？通过进一步调查，我们希望能揭开超大质量黑洞附近恒星的神秘面纱"。这项研究的论文发表在《日本科学院院刊》（ProceedingsoftheJapanAcademy,Ser.B,PhysicalandBiologicalSciences）上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403543.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1403543.htm

远古耀斑的回声：天文学家揭秘银河系的"安静怪物"Sgr A*

远古耀斑的回声：天文学家揭秘银河系的"安静怪物"SgrA*SgrA*是距离地球最近的超大质量黑洞，距离地球26000光年。由于黑洞强大的引力，研究附近的环境非常困难。它扭曲了附近天体的视线，使它们难以被观测到。不过，通过观察黑洞耀斑对附近分子云的影响，还是有办法做到这一点的。天文学家最近发现了数百年前未知耀斑的回声，这些耀斑早在有望远镜观测之前就已经发生了。这些回声表明，SgrA*吞噬物质的频率相当高。密歇根州立大学研究员格蕾丝-桑格-约翰逊（GraceSanger-Johnson）通过筛选十年来的X射线数据，从银河系中央超大质量黑洞SgrA*发现了九个以前未被发现的X射线耀斑。这张十多年前公布的NASA图像显示了一个X射线耀斑的例子。图片来源：NASA/JPL-Caltech密歇根州立大学的两位研究人员--格雷斯-桑格-约翰逊和杰克-尤特详细研究了耀斑及其光回波。他们的发现表明，在非常遥远的过去，当SgrA*摄取物质时，SgrA*曾有过活动。该活动产生的X射线辐射从SgrA*经过数百年的传播，反弹到附近的分子云并使其变亮。这产生的光回波又经过了大约26000年才到达地球。因此，当Uteg和Sanger研究这些耀斑和光回波时，他们实际上是在观察过去。利用NuSTAR搜寻SgrA*X射线耀斑桑格-约翰逊分析了十年来的数据，寻找SgrA*的饮食习惯所产生的X射线耀斑。在搜索过程中，她又发现了九次此类爆发的证据。耀斑通常非常引人注目。由于耀斑非常明亮，天文学家有机会研究黑洞周围的直接环境。桑格-约翰逊研究的数据来自NuSTAR任务。它的目标是高能X射线和伽马射线辐射。这些辐射通常来自星系中心的活跃区域、超新星爆炸和其他活跃事件。桑格-约翰逊收集和分析的数据现已成为SgrA耀斑的数据库。"我们希望通过建立这个SgrA耀斑数据银行，我们和其他天文学家能够分析这些X射线耀斑的特性，并推断出超大质量黑洞极端环境内部的物理条件，"桑格-约翰逊说。天文学家确实从其他观测中了解到SgrA*星的爆发。这是美国国家航空航天局的成像X射线极化探测器和钱德拉X射线天文台的观测结果。IXPE和钱德拉数据的结合帮助研究人员确定，在分子云中发现的X射线光来自人马座A*大约200年前的一次爆发。资料来源：钱德拉：NASA/CXC/SAO；IXPE：NASA/MSFC/F.Marinetal;SonificationCredit:NASA/CXC/SAO/K.Arcand,SYSTEMSounds(M.Russo,A.Santaguida)追踪耀斑的回声在桑格-约翰逊研究NuSTAR数据的同时，本科生研究员杰克-尤特格（JackUteg）也在研究黑洞周围的活动。他分析了一个被称为"桥"的巨型分子云20年来的数据。这些数据来自NuSTAR和欧洲航天局XMM-牛顿天文台的观测。桥"靠近SgrA*，通常不会发出自己的光。因此，当它在X射线中变亮时，天文学家们就注意到了。他说："我们看到的亮度很可能是SgrA*去X射线爆发的延迟反射。我们在2008年左右首次观测到亮度的增加。然后，在接下来的12年里，来自大桥的X射线信号持续增加，直到2020年达到峰值亮度。"Uteg的工作帮助天文学家确定了SgrA*在X射线中比现在亮大约五个数量级。这种变亮表明我们的中央超大质量黑洞很可能吞噬了附近的气体云，亮度还揭示了其他特性。他说："我们关注这团气体云变亮的一个主要原因是，它能让我们确定过去SgrA*爆发的亮度。"NuSTAR航天器示意图，该航天器有一根30英尺（10米）长的桅杆，将光学模块（右）与焦平面上的探测器（左）隔开。这种分隔对于探测X射线的方法来说是必要的。资料来源：NASA/JPL-加州理工学院SgrA*的光回声揭示了什么？得益于它们的工作，天文学家有了另一种方法来解决在黑洞周围观测的困难。她说："耀斑和焰火都能照亮黑暗，帮助我们观测到通常无法观测到的东西。这就是为什么天文学家需要知道这些耀斑发生的时间和地点，这样他们就可以利用这些光来研究黑洞的环境。"天文学家们知道黑洞会不定期地吞噬附近的物质，但这些发现有助于他们确定黑洞吞噬物质的频率，以及由此产生的耀斑对附近邻域的影响。MSU助理教授张硕（ShuoZhang）是这两项研究的团队负责人，他表示，关于这些耀斑发生的频率以及过去发生过多少耀斑，还有很多问题。张说："这是我们第一次为我们的超大质量黑洞周围的分子云构建了一个长达24年的变异性，这个分子云已经达到了它的X射线光度峰值。它使我们能够了解到SgrA*在大约200年前的活动情况。我们在MSU的研究团队将继续这种'天体考古游戏'，进一步揭开银河系中心的神秘面纱。"MSU团队的这些工作成果在美国天文学会2024年夏季会议上做了介绍。改编自最初发表在《今日宇宙》上的一篇文章。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435271.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435271.htm

NASA韦伯太空望远镜揭示了银河系进化和黑洞的情况

NASA韦伯太空望远镜揭示了银河系进化和黑洞的情况NASA的詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)在一张巨大的新图像中揭示了被称为“斯蒂芬五重奏”的星系群的前所未有的细节。这个星系群的距离很近，给了科学家们一个观察星系合并和相互作用的旁观席位。天文学家们很少能如此详细地看到相互作用的星系是如何在彼此之间引发恒星形成的及这些星系中的气体是如何被扰动的。“斯蒂芬五重奏”是研究这些对所有星系都至关重要的过程的一个奇妙“实验室”。在一个前所未有的细节方面，该图像还显示了由该星系群中的一个超大质量黑洞驱动的外流。像这样紧密的星系群在早期宇宙中可能更常见，当时过热的下坠物质可能为非常有能量的黑洞提供了燃料。NASA的韦伯揭示了银河系的演变和黑洞的情况因在经典圣诞电影《生活多美好》中的突出表现而闻名的斯蒂芬五重奏是一个由五个星系组成的惊人视觉组合。现在，NASA的JWST以一种全新的方式揭示了斯蒂芬五重奏。这个巨大的马赛克是韦伯迄今为止最大的图像，其覆盖了约1/5的月球直径。它由近1000个独立的图像文件构成，包含超过1.5亿个像素。来自韦伯的信息为了解星系的相互作用如何在早期宇宙中推动星系演化提供了新的见解。由于其强大的红外视觉和极高的空间分辨率，韦伯显示了这个星系群中从未见过的细节。由数百万颗年轻恒星组成的闪闪发光的星团和新诞生恒星的星爆区在图像中熠熠生辉。由于引力的相互作用，气体、尘埃和恒星的扫尾正从几个星系中被拉出。最引人注目的是，韦伯太空望远镜捕捉到了巨大的冲击波，因为其中一个星系--NGC7318B击穿了这个星系团。斯蒂芬五重奏的五个星系加在一起，也被称为希克森紧凑型第92组(HCG92)。虽然被称为“五重奏”，但其中只有四个星系实际是紧紧靠在一起的并被卷入了宇宙的舞蹈中。第五个也就是最左边的星系被称为NGC7320，跟其他四个星系相比，它的位置很靠前。事实上，NGC7320距离地球只有4000万光年，而其他四个星系（NGC7317、NGC7318A、NGC7318B和NGC7319）约在2.9亿光年之外。跟数十亿光年外的更遥远的星系相比，这在宇宙中仍是相当接近的。研究像这些相对较近的星系有助于天文学家更好地理解在更遥远的宇宙中看到的结构。这种接近性为科学家们提供了一个见证星系合并和相互作用的旁观席位，这对所有的星系演化都是至关重要的。天文学家很少能如此详细地见证相互作用的星系是如何在彼此之间引发恒星形成以及这些星系中的气体是如何被扰动的。斯蒂芬五重奏是研究这些对所有星系都至关重要的过程的优秀“实验室”。像这样紧密的星系群在早期宇宙中可能更常见，当时它们的过热、下坠物质可能为称为类星体的高能黑洞提供了燃料。即使在今天，这个星系群中最顶端的星系--NGC7319--也藏有一个活跃的星系核，一个质量约为太阳2400万倍的超大质量黑洞。它正在积极地吸纳物质并放出相当于400亿个太阳的光能。韦伯用近红外光谱仪(NIRSpec)和中红外仪器(MIRI)对活动星系核进行了非常详细的...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307113.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307113.htm