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

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（TelAvivUniversity）研究人员组成的国际研究小组在特拉维夫大学教授TseviMazeh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TseviMazeh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。TseviMazeh教授。图片来源：特拉维夫大学Mazeh教授和日内瓦大学的LaurentEyer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ShayZucker教授、SimchonFaigler博士、SaharShahaf博士（现就职于魏兹曼研究所）、DolevBashi博士（现就职于剑桥大学）、AvrahamBinnenfeld（研究生）和OdedOrenstein（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。TseviMazeh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：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428916.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428916.htm

NASA韦伯太空望远镜发现神秘星团尘埃带中的星体形成

NASA韦伯太空望远镜发现神秘星团尘埃带中的星体形成天文学家对这个区域进行了探测，因为SMC内的金属条件和数量类似于数十亿年前的星系，在宇宙中被称为"宇宙正午"的时代，当时恒星形成处于高峰期。大爆炸后约20至30亿年，星系正在以惊人的速度形成恒星。当时发生的恒星形成的焰火仍然塑造着我们今天看到的星系。大学空间研究协会的天文学家和研究小组的主要调查员玛格丽特-梅克斯纳说："一个宇宙正午时期的星系不会像小麦哲伦云那样有一个NGC346；它将有成千上万个"像这样的恒星形成区。"但是，即使NGC346现在是其星系中唯一一个疯狂形成恒星的大规模星团，它也为我们提供了一个很好的机会来探测宇宙正午时分的条件。"通过观察仍在形成过程中的原生星，研究人员可以了解SMC中的恒星形成过程是否与我们在银河系中观察到的不同。以前对NGC346的红外研究主要集中在超过我们太阳质量的5到8倍的原生星上。爱丁堡皇家天文台英国天文学技术中心的奥利维亚-琼斯说："有了韦伯，我们可以探测到重量较轻的原星，小到我们太阳的十分之一，看看它们的形成过程是否受到较低金属含量的影响。"随着恒星的形成，它们从周围的分子云中收集气体和尘埃，这些气体和尘埃在韦伯的图像中看起来更像是带状。这些物质聚集成一个吸积盘，为中心原星提供能量。天文学家已经探测到了NGC346内原星周围的气体，但是韦伯的近红外观测标志着他们第一次在这些盘中也探测到了尘埃。这张由韦伯近红外相机（NIRCam）拍摄的NGC346星团的图像，显示了罗盘箭头、比例尺和颜色键供参考。北方和东方的罗盘箭头显示了图像在天空中的方向。请注意，相对于地面地图上的方向箭头（从下往上看），天空中的北和东之间的关系是翻转的（从上面看）。右下角是一个标尺，标示为50光年，15帕秒。比例尺的长度大约是图像总宽度的五分之一。图像下方是一个颜色键，显示了哪些NIRCam滤镜被用来创建图像，以及每个滤镜的可见光颜色。从左到右，NIRCam滤光片是：F200W是蓝色；F277W是绿色；F335M是橙色，而F444W是红色。欧洲航天局的吉多-德-马奇（GuidoDeMarchi）说："我们看到的不仅是恒星的组成部分，而且还有可能是行星的组成部分。而且，由于小麦哲伦云在宇宙正午时分具有与星系类似的环境，因此，岩质行星有可能在宇宙中比我们想象的更早形成。"该团队还有来自韦伯的NIRSpec仪器的光谱观测，他们正在继续分析，这些数据预计将提供新的见解，了解加入个别原恒星的物质，以及紧紧围绕原恒星的环境。这些结果于1月11日在美国天文学会第241次会议的一个新闻发布会上公布。这些观测是作为1227计划的一部分获得的。詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上最先进的太空科学观测站。它将揭开我们太阳系的秘密，探索其他恒星周围的遥远世界，并揭开我们宇宙的神秘结构和起源以及人类在其中的地位。该项目是由美国国家航空航天局领导的一项合作努力，欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局也参与其中。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340027.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340027.htm

NASA韦伯太空望远镜成功升空 开启天文探索新时代

NASA韦伯太空望远镜成功升空开启天文探索新时代（早报讯）经历多次延误和恶劣天气，美国宇航局的詹姆斯·韦伯（JamesWebb）太空望远镜圣诞节早上成功从南美洲的东北海岸发射，开启了一个备受期待的天文探索新时代。路透社报道，这个价值90亿美元（122亿新元）的强大红外望远镜被美国国家航空航天局（NASA）誉为未来十年首屈一指的空间科学观测站。该望远镜被装在阿丽亚娜5号火箭的货舱内，于美国东部时间上午7时30分（新加坡时间晚上8时30分1230）左右，从欧洲航天局位于法属圭亚那的发射基地升空。韦伯望远镜是已建成性能最强大、也是造价最高的太空望远镜。它重7吨，主镜直径6.5米，由18片巨大六边形子镜构成；遮阳板面积相当于一个网球场。由于体型巨大，韦伯望远镜将以折叠状态发射升空。研究人员将以遥控方式，待韦伯望远镜进入太空后逐步展开。如果一切按计划进行，这个由300多个部件构成的望远镜将在进入太空26分钟后，从法国制造的火箭中被释放出来，在未来13天内随着航道逐渐展开。要使望远镜的每个部件完美就位，是此次任务最具挑战性的环节。韦伯望远镜在太空中再航行两周后，将到达距离地球161万公里太阳轨道上的目的地--大约地球与月球四倍远距离。地球和望远镜将同步环绕太阳运行，使望远镜在特殊轨道上与地球一直保持对齐。韦伯望远镜到达观测位置后，研究人员需再花费5个月对它开展各项检查，预计望远镜2022年6月底前可正式“上岗”。韦伯望远镜的灵敏度比31岁“高龄”的哈勃望远镜高约100倍，预计将改变科学家对宇宙和我们在其中的位置的理解。韦伯主要在红外光谱中观察宇宙，使其能够透过气体和尘埃云窥视正在诞生的恒星。发布：2021年12月25日9:18PM