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SM4ERO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(EliasKammoun)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,CCBY-SA3.0IGO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(NorbertSchartel)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:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418837.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1418837.htm

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韦伯望远镜探测到迄今发现最远的活跃超大质量黑洞

韦伯望远镜探测到迄今发现最远的活跃超大质量黑洞科学家们利用韦伯望远镜对GN-z11进行研究,还发现了一些诱人的证据,证明在这个偏远星系的外围存在着群体III恒星。这些难以捉摸的恒星是宇宙中第一批发光的恒星,纯粹由氢和氦组成。虽然从未对这类恒星进行过明确的探测,但科学家们知道它们一定存在。现在,有了韦伯望远镜,发现它们似乎比以往任何时候都更接近了。这幅由韦伯的近红外相机(NIRCam)仪器拍摄的图像显示了GOODS-North星系场的一部分。右下方的拉线突出显示了GN-z11星系,它出现的时间距离宇宙大爆炸刚刚过去4.3亿年。图像显示了一个延伸部分,追踪着GN-z11宿主星系,以及一个中心源,其颜色与黑洞周围吸积盘的颜色一致。资料来源:NASA、ESA、CSA、STScI、BrantRobertson(加州大学圣克鲁兹分校)、BenJohnson(剑桥大学天文学院)、SandroTacchella(剑桥大学)、MarciaRieke(亚利桑那大学)、DanielEisenstein(剑桥大学天文学院)美国国家航空航天局(NASA)詹姆斯-韦伯太空望远镜(JamesWebbSpaceTelescope)的两个研究小组深入时空,研究了异常明亮的星系GN-z11。这个星系最初是由美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜探测到的,它是迄今为止观测到的最年轻、最遥远的星系之一,它是如此明亮,以至于科学家们都很难理解其中的原因。现在,GN-z11透露了它的一些秘密。一个利用韦伯望远镜研究GN-z11的小组发现了第一个明确的证据,证明该星系的中央有一个超大质量黑洞,正在快速吸积物质。他们的发现使这个星系成为迄今为止发现的最远的活跃超大质量黑洞。英国剑桥大学卡文迪什实验室和卡弗里宇宙学研究所的首席研究员罗伯托-马约利诺解释说:"我们发现了超大质量黑洞附近常见的极致密气体。这些是GN-z11所在的黑洞正在吞噬物质的第一个明确信号。"利用韦伯望远镜,研究小组还发现了通常在吸积型超大质量黑洞附近观测到的电离化学元素的迹象。此外,他们还发现该星系正在释放出一股非常强大的风。这种高速风通常是由与剧烈吸积的超大质量黑洞相关的过程驱动的。同样来自卡文迪什实验室和卡弗里研究所的研究人员汉娜-于布勒(HannahÜbler)说:"韦伯的近红外相机(NIRCam)发现了一个延伸部分,它追踪着宿主星系,以及一个中央紧凑源,其颜色与黑洞周围吸积盘的颜色一致。"这些证据共同表明,GN-z11内有一个200万太阳质量的超大质量黑洞,它正处于吞噬物质的非常活跃阶段,这也是它如此明亮的原因。第二个小组也是由马约利诺领导的,他们利用韦伯望远镜的近红外摄谱仪(NIRSpec),在围绕着GN-z11的光环中发现了一个气态氦团。马约利诺说:"除了氦之外,我们看不到其他任何东西,这表明这个团块一定是相当原始的。这是理论和模拟在这些时代特别大质量星系附近所预料到的--在光晕中应该有原始气体的小块存留,这些气体可能会坍缩并形成群体III星团。"寻找前所未见的第三族群恒星--几乎完全由氢和氦形成的第一代恒星--是现代天体物理学最重要的目标之一。这些恒星预计质量很大、光度很强、温度很高。它们的预期特征是存在电离氦,而不存在比氦重的化学元素。第一批恒星和星系的形成标志着宇宙历史的根本性转变,在此期间,宇宙从黑暗和相对简单的状态演变成我们今天看到的高度结构化和复杂的环境。在未来的韦伯观测中,Maiolino、Übler和他们的团队将对GN-z11进行更深入的探索,并希望加强对可能正在其光环中形成的PopulationIII恒星的研究。《天文学与天体物理学》(Astronomy&Astrophysics)已接受发表关于GN-z11光环中原始气体团块的研究成果。对GN-z11黑洞的研究结果于2024年1月17日发表在《自然》杂志上。这些数据是作为JWST高级深河外星系巡天(JADES)的一部分获得的,JADES是NIRCam和NIRSpec团队的一个联合项目。詹姆斯-韦伯太空望远镜是世界上最重要的太空科学观测站。韦伯正在揭开太阳系的神秘面纱,眺望其他恒星周围的遥远世界,探索宇宙的神秘结构和起源以及我们在宇宙中的位置。韦伯望远镜是一项国际计划,由美国国家航空航天局(NASA)领导,其合作伙伴包括欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CanadianSpaceAgency)。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423141.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423141.htm

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UHZ1:NASA望远镜发现破纪录的最遥远的黑洞

UHZ1:NASA望远镜发现破纪录的最遥远的黑洞这个极其遥远的黑洞位于星系UHZ1中,在星系团Abell2744的方向上。该星系团距离地球约35亿光年。然而,韦伯数据显示,UHZ1要比Abell2744远得多。UHZ1距地球约132亿光年,宇宙年龄仅为现在的3%。通过钱德拉望远镜两周多的观测,研究人员探测到了来自UHZ1的X射线辐射--这是银河系中心不断增长的超大质量黑洞的明显特征。X射线信号非常微弱,钱德拉之所以能够探测到它--即使进行了如此长时间的观测--是因为一种被称为引力透镜的现象将信号增强了四倍。图像的紫色部分显示的是来自Abell2744中大量炽热气体的X射线。红外图像显示了星团中的数百个星系以及一些前景恒星。插图放大了以UHZ1为中心的一小块区域。韦伯图像中的小天体是遥远的UHZ1星系,钱德拉图像的中心显示了来自UHZ1星系中间超大质量黑洞附近物质的X射线。与该星系的红外图像相比,X射线源的尺寸较大,这是因为它代表了钱德拉望远镜所能分辨的最小尺寸。X射线实际上来自一个比银河系小得多的区域。天文学家对全景钱德拉图像和特写钱德拉图像采用了不同的平滑处理方法。为了突出微弱的星团发射,对大图像进行了许多像素的平滑处理,但却没有显示出像UHZ1这样微弱的X射线点源。特写中的平滑处理要少得多,因此可以看到微弱的X射线源。图像的方向为北偏右42.5度。这一发现对于理解一些超大质量黑洞--那些包含高达数十亿太阳质量并位于星系中心的黑洞如何在大爆炸后不久就能达到巨大质量非常重要。它们是直接由大量气体云坍缩形成的,从而产生了重约一万到十万个太阳的黑洞?还是它们来自于第一颗恒星的爆炸,而爆炸产生的黑洞重量仅在大约10到100个太阳之间?天文学家小组发现了强有力的证据,证明新发现的UHZ1黑洞天生质量巨大。根据X射线的亮度和能量,他们估计其质量介于1千万到1亿个太阳之间。这个质量范围与它所在星系中所有恒星的质量相近,这与附近宇宙中星系中心的黑洞形成了鲜明对比,后者通常只包含其所在星系恒星质量的十分之一。黑洞年轻时的巨大质量,加上它产生的大量X射线和韦伯探测到的星系亮度,都与2017年对"超大黑洞"的理论预测相吻合,这种黑洞是由巨大的气体云坍缩直接形成的。一幅插图显示了六个不同的板块。每个板块都展示了巨大气体云坍缩并大量孕育黑洞的过程中的一个步骤,大规模气体云直接坍缩形成重种子黑洞(图片来源:NASA/STSCI/LeahHustak)研究人员计划利用这一结果以及韦伯望远镜和其他望远镜的综合数据得出的其他结果,来填补早期宇宙的更大空白。描述这些结果的论文发表在《自然-天文学》(NatureAstronomy)上,预印本可在线查阅:https://arxiv.org/abs/2305.15458两篇论文中使用的韦伯数据都是一项名为"再电离纪元前的超深层Nirspec和nirCam观测(UNCOVER)"调查的一部分。由UNCOVER团队成员AndyGoulding领导的论文发表在《天体物理学杂志通讯》上,预印本可在线查阅:https://arxiv.org/abs/2308.02750论文的共同作者包括UNCOVER团队的其他成员,以及Bogdan和Natarajan。目前正在审查一篇详细的解释性论文,该论文将UHZ1的观测特性与外尺寸黑洞星系的理论模型进行了比较,预印本可在此处查阅:https://arxiv.org/abs/2308.02654美国宇航局马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉计划,史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心在马萨诸塞州的剑桥控制科学运行,在马萨诸塞州的伯灵顿控制飞行运行。詹姆斯-韦伯太空望远镜是世界上最重要的太空科学观测站。韦伯望远镜将揭开太阳系的神秘面纱,眺望其他恒星周围的遥远世界,探索宇宙的神秘结构和起源以及我们在宇宙中的位置。韦伯望远镜是一项国际计划,由美国国家航空航天局(NASA)领导,其合作伙伴包括欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CanadianSpaceAgency)。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395115.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1395115.htm

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詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到迄今为止最遥远的活跃超大质量黑洞

詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到迄今为止最遥远的活跃超大质量黑洞韦伯还发现了11个星系,它们存在于宇宙诞生4.7亿到6.75亿年前。这一证据是由德克萨斯大学奥斯汀分校的史蒂芬·芬克尔斯坦领导的韦伯宇宙演化早期发布科学(CEERS)调查提供。该项目结合了韦伯非常详细的近红外和中红外图像以及被称为光谱的数据,所有这些都被用于做出这些发现。深深地凝视着这广阔的风景。它是由詹姆斯·韦伯太空望远镜在近红外光下拍摄的多幅图像拼接而成,而且实际上它正在活跃地跳动。在中心的右边是一团明亮的白色螺旋星系,它们似乎正在相互扭曲。贯穿整个场景的是浅粉色的螺旋星系,看起来像风车在风中旋转。明亮的前景恒星,以蓝色为背景,以韦布突出的八尖衍射尖峰宣布自己的存在。不要错过一个不寻常的景象:在最下面一排,从最右边数第二个正方形。在它的右边缘,一个畸形的蓝色星系被蓝色和粉红色的闪亮星团包围着。影像来源:NASA,ESA,CSA,SteveFinkelstein(UTAustin),MicaelaBagley(UTAustin),RebeccaLarson(UTAustin)CEERS1019不仅因其存在的时间久远而引人注目,而且其黑洞的质量相对较小。这个黑洞的质量约为900万太阳质量,远远小于早期宇宙中存在的由其他望远镜探测到的其他黑洞。这些庞然大物的质量通常是太阳的10亿倍以上,而且它们更容易被探测到,因为它们更亮。(它们在积极地“吃掉”物质,当物质旋转到黑洞时,物质就会发光。)CEERS1019中的黑洞与我们银河系中心的黑洞更相似,后者的质量是太阳的460万倍。这个黑洞也没有之前探测到的更大质量的更大的黑洞那么亮。虽然这个黑洞更小,但它存在的时间要早得多,所以很难解释它是如何在宇宙开始后这么快就形成。研究人员早就知道,宇宙早期一定存在较小的黑洞,但直到韦伯开始观察,他们才能够做出明确的探测。(CEERS1019可能只会保持这一记录几个星期——于韦伯发现的其他更遥远黑洞的说法目前正在被天文学界仔细审查。)韦伯的数据实际上充斥着精确的信息,使得这些确认很容易从数据中提取出来。“用这台望远镜观察这个遥远的物体,就像观察我们附近星系中存在的黑洞的数据一样。”领导这项发现的德克萨斯大学奥斯汀分校的丽贝卡·拉森说。“有这么多谱线要分析!”研究团队不仅可以解开光谱中哪些发射来自黑洞,哪些来自其宿主星系,他们还可以确定黑洞吸收了多少气体,并确定其星系的恒星形成率。研究团队发现,这个星系在吸收尽可能多的气体的同时,也在产生新的恒星。他们通过图片来探究其中的原因。从视觉上看,CEERS1019看起来是三个明亮的团块,而不是一个单一的吸积盘。“我们不习惯在这么远的距离看到这么多的图像结构。”CEERS团队成员、纽约罗切斯特理工学院的杰汗·卡尔塔特普说。“星系合并可能是推动这个星系黑洞活动的部分原因,这也可能导致恒星形成增加。”这张图显示了目前宇宙中已知的最遥远的活动超大质量黑洞的探测结果。它们是由太空和地面上的一系列望远镜所发现。最近,詹姆斯·韦伯太空望远镜的宇宙演化宇宙演化早期发布科学(CEERS)调查发现了其中三颗。影像来源:NASA,ESA,CSA,LeahHustak(STScI)更遥远的黑洞,星系撞击现场CEERS调查范围很广,还有很多需要探索的地方。缅因州沃特维尔科尔比学院的团队成员戴尔·科切夫斯基和团队很快在数据中发现了另一对小黑洞。第一个在CEERS2782星系内,最容易辨认。没有任何尘埃遮挡韦伯的视野,因此研究人员可以立即确定它的黑洞在宇宙历史上的存在时间——存在于大爆炸11亿年后。第二个黑洞位于CEERS746星系,存在时间稍早,存在于大爆炸后10亿年。它明亮的吸积盘,它明亮的吸积盘,一个由气体和尘埃组成的环,围绕着它的超大质量黑洞,部分仍然被尘埃笼罩。科切夫斯基解释道:“中心黑洞是可见的,但尘埃的存在表明,它可能位于一个也在疯狂地释放恒星的星系内。”与CEERS1019中的黑洞一样,这两个黑洞也是“轻量级”——至少与这些距离上先前已知的超大质量黑洞相比是这样。它们的质量只有太阳的1,000万倍。“研究人员早就知道早期宇宙中一定存在质量较低的黑洞。韦伯是第一个能如此清晰地捕捉到它们的天文台。”科切夫斯基补充道。“现在我们认为低质量黑洞可能到处都是,等待被发现。”在韦伯之前,所有三个黑洞都太暗而无法被探测到。“使用其他望远镜,这些目标看起来像普通的恒星形成星系,而不是活跃的超大质量黑洞。”芬克尔斯坦补充道。韦伯灵敏的光谱也让这些研究人员能够测量早期宇宙中星系的精确距离,从而确定它们的年龄。研究团队成员、美国国家科学基金会NOIRLab的巴勃罗·阿拉巴尔·哈罗和德克萨斯大学奥斯汀分校的藤本诚治确定了11个在大爆炸后4.7亿到6.75亿年间存在的星系。它们不仅非常遥远,而且如此多的明亮星系被探测到也是值得注意的。研究人员推测,韦伯望远镜能探测到的星系比目前在这些距离上发现的要少。“被韦伯发回的遥远星系的大量非常详细的光谱所震撼”阿拉巴尔·哈罗说。“这些数据绝对令人难以置信。”这些只是CEERS调查的首批突破性发现。“到目前为止,对早期宇宙中物体的研究主要是理论性的研究。”芬克尔斯坦说。“有了韦伯,我们不仅可以看到极端距离的黑洞和星系,我们现在可以开始精确地测量它们。这就是这台望远镜的巨大威力。”在未来,韦伯的数据也可能被用来解释早期黑洞是如何形成,修正研究人员关于黑洞在宇宙历史的最初几亿年中如何生长和演化的模型。《天体物理杂志快报》已经接受了几篇关于CEERS调查数据的初步论文:由拉森领导的《ACEERSDiscoveryofanAccretingSupermassiveBlackHole570MyraftertheBigBang:IdentifyingaProgenitorofMassivez>6Quasars》;由科切夫斯基领导的《HiddenLittleMonsters:SpectroscopicIdentificationofLow-Mass,Broad-LineAGNatz>5withCEERS》;由阿拉巴尔·哈罗领导的《SpectroscopicconfirmationofCEERSNIRCam-selectedgalaxiesatz≃8−10》以及由藤本诚治领导的《CEERSSpectroscopicConfirmationofNIRCam-Selectedz≳8GalaxyCandidateswithJWST/NIRSpec:InitialCharacterizationoftheirProperties》。詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团,展望其他恒星周围的遥远世界,探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴ESA和CSA领导的一项国际计划。参考来源:https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/webb-detects-most-distant-active-supermassive-black-hole-to-date...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369781.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1369781.htm

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韦伯望远镜揭开120亿年前恒星形成星系的秘密

韦伯望远镜揭开120亿年前恒星形成星系的秘密詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)拍摄的新图像让澳大利亚天文学家揭开了宇宙早期星系如何开始恒星形成爆炸的秘密。一些早期星系充斥着大量气体,它们发出的光亮超过了新出现的恒星。在一项新的研究中,天文学家发现了这些明亮的星系在大约120亿年前是多么的普遍。来自JWST的图像显示,宇宙早期几乎90%的星系都有这种发光气体,产生所谓的"极端发射线特征"。一个遥远的极端发射线星系的图像。由詹姆斯-韦伯太空望远镜(左)和哈勃太空望远镜(右)拍摄。该对比凸显了JWST图像的清晰度。资料来源:ARC三维全天空天体物理卓越中心(ASTRO3D)。"这些年轻星系中的恒星非常了不起,它们能产生恰到好处的辐射来激发周围的气体。这些气体反过来比恒星本身更加闪亮,"ARC三维全天空天体物理学卓越中心(ASTRO3D)和国际射电天文学研究中心(ICRAR)科廷大学节点的安舒-古普塔(AnshuGupta)博士说,他是描述这一发现的论文的第一作者。"直到现在,要了解这些星系是如何积累如此多的气体还很困难。我们的发现表明,这些星系中的每一个都至少有一个近邻星系。这些星系之间的相互作用会导致气体冷却,引发强烈的恒星形成,从而产生这种极端的发射特征。"观测早期宇宙星系的进展这一发现是一个生动的例子,说明JWST望远镜在研究早期宇宙方面提供了无与伦比的清晰度。"詹姆斯-韦伯望远镜的数据质量非常出色,"古普塔博士说。"它具有足够的深度和分辨率来观察早期星系周围的邻居和环境,当时宇宙只有20亿年的历史。利用这一细节,我们能够看到具有极端发射特征的星系和不具有极端发射特征的星系在邻近星系数量上的明显差异。"詹姆斯-韦伯太空望远镜(左)和哈勃太空望远镜(右)看到的目标星系。JWST图像前所未有的分辨率和清晰度,让我们可以识别出哈勃都无法看到的邻近星系(青色圆圈)。资料来源:ARC三维全天空天体物理卓越中心(ASTRO3D)。在此之前,我们很难清楚地看到宇宙诞生20亿年左右的星系。由于当时许多恒星尚未形成,可关注的星系数量较少,因此这项任务变得更加困难。古普塔博士说:"在JWST出现之前,我们只能真正了解大质量星系的情况,而这些星系大多处于非常密集的星系团中,因此研究起来比较困难。以当时的技术,我们无法观测到这项研究中95%的星系。詹姆斯-韦伯望远镜彻底改变了我们的工作。"一个遥远的极端发射线星系的图像。由詹姆斯-韦伯太空望远镜(左)和哈勃太空望远镜(右)拍摄。该对比凸显了JWST图像的清晰度。资料来源:ARC三维全天空天体物理卓越中心(ASTRO3D)。证实之前的假设ASTRO3D和哈佛大学及史密森尼天体物理学中心的副主任Tran说,这一发现证明了之前的假设。她说:"我们怀疑这些极端星系是早期宇宙中激烈相互作用的标志,但只有借助JWST的锐利目光,我们才能证实我们的预感。"这项研究依靠的是作为JWST高级深河外星系巡天(JADES)的一部分获得的数据,JADES正在利用深红外成像和多天体光谱探索宇宙中最早的星系。它为进一步深入了解宇宙开辟了道路。遥远的极发射线星系图像。詹姆斯-韦伯太空望远镜(左)和哈勃太空望远镜(右)所见。该对比凸显了JWST图像的清晰度。资料来源:ARC三维全天空天体物理卓越中心(ASTRO3D)。"这幅作品真正令人兴奋的地方在于,我们看到了最早的星系与最近形成的星系之间的发射线相似性,而且更容易测量。这意味着我们现在有了更多的方法来回答关于早期宇宙的问题,而这一时期在技术上是很难研究的,"第二作者、科廷大学/ICRAR和ASTRO3D的博士生RaviJaiswar说。"这项研究是我们星系演化计划的核心工作。通过了解早期星系的面貌,我们可以在此基础上回答构成我们地球上日常生活中一切的元素的起源问题,"ASTRO3D主任EmmaRyan-Weber教授说。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1396735.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1396735.htm

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韦布望远镜定格最遥远黑洞合并事件

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:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431607.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1431607.htm

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当恒星成为黑洞的猎物:天文学家揭开潮汐扰动事件的神秘面纱

当恒星成为黑洞的猎物:天文学家揭开潮汐扰动事件的神秘面纱"恒星被撕裂后,其气体会在黑洞周围形成一个吸积盘。"来自图尔库大学和欧空局芬兰天文中心(FINCA)的博士后研究员亚尼斯-利奥达基斯(YannisLiodakis)说:"几乎所有波长都能观测到来自吸积盘的明亮爆发,尤其是利用光学望远镜和探测X射线的卫星。"直到最近,研究人员还只知道一些TDEs,因为能够探测它们的实验并不多。不过,近年来科学家们已经开发出观测更多TDE的必要工具。有趣的是,但也许并不太令人惊讶的是,这些观测结果揭示了研究人员目前正在研究的新奥秘。"利用光学望远镜进行的大规模实验发现,大量的TDEs并不产生X射线,尽管可以清楚地探测到可见光的爆发。这一发现与我们对TDEs中被破坏的恒星物质演化的基本理解相矛盾,"Liodakis指出。在潮汐扰动事件中,一颗恒星移动到足够靠近一个超大质量黑洞的位置,这样黑洞的引力就会使恒星弯曲,直到被摧毁(图1)。来自被摧毁恒星的恒星物质在黑洞周围形成一个椭圆流(图2)。气体在环绕黑洞后返回途中撞击黑洞,在黑洞周围形成潮汐冲击(图3)。潮汐冲击会产生明亮的偏振光爆发,可以用光学和紫外线波长观测到。随着时间的推移,来自被摧毁恒星的气体会在黑洞周围形成一个吸积盘(图4),并从那里被慢慢拉入黑洞。注:图片比例不准确。图片来源:JenniJormanainen由芬兰天文中心和欧洲南方天文台领导的一个国际天文学家小组在《科学》杂志上发表的一项研究表明,来自TDEs的偏振光可能是解开这个谜团的关键。在许多TDE中观测到的光学和紫外线爆发可能来自潮汐冲击,而不是黑洞周围X射线明亮吸积盘的形成。这些冲击形成于远离黑洞的地方,因为来自被摧毁恒星的气体在环绕黑洞后返回的途中撞击了自己。在这些事件中,X射线亮吸积盘的形成要晚得多。"偏振光可以提供有关天体物理系统基本过程的独特信息。我们从TDE测量到的偏振光只能用这些潮汐冲击来解释,"该研究的第一作者Liodakis说。研究小组在2020年底收到了盖亚卫星发出的公共警报,称附近一个星系发生了核瞬变事件,该星系被命名为AT2020mot。研究人员随后在图尔库大学所属的北欧光学望远镜(NOT)上对AT2020mot进行了各种波长的观测,包括光学偏振和光谱观测。在北欧光学望远镜(NOT)上进行的观测尤其有助于促成这一发现。此外,偏振观测也是高中生天文观测课程的一部分。来自FINCA和图尔库大学的博士研究员JenniJormanainen说:"北欧光学望远镜和我们在研究中使用的偏振计在我们了解超大质量黑洞及其环境的工作中发挥了重要作用。"研究人员发现,来自AT2020mot的光学光具有高度偏振,并且随着时间的推移而变化。尽管进行了多次尝试,但没有一个射电或X射线望远镜能够在爆发高峰之前、期间甚至数月之后探测到该事件的辐射。"当我们看到AT2020mot的极化程度时,我们立刻想到了从黑洞中喷射出的喷流,就像我们在超大质量黑洞周围经常观测到的那样,黑洞会吸积周围的气体。"图尔库大学和FINCA的学院研究员埃利纳-林德弗斯(ElinaLindfors)说。天文学家小组意识到,这些数据最符合这样一种情况:恒星气体流与自身发生碰撞,并在其围绕黑洞的轨道的近心点和远心点附近形成冲击。然后,冲击会放大恒星流中的磁场并使其有序化,这自然会导致高度偏振光。光学偏振的程度太高,大多数模型都无法解释,而且它还在随时间变化,这就更难解释了。卡里-科尔约宁(KarriKoljonen)指出:"我们研究的所有模型都无法解释观测结果,只有潮汐冲击模型除外。"研究人员将继续观测来自TDEs的偏振光,也许很快就会发现更多关于恒星被破坏后发生了什么的信息。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372269.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372269.htm

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