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

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：

事件视界望远镜(EHT)公布银河系中心黑洞新照片 展示银心黑洞强大的旋转磁场

事件视界望远镜(EHT)公布银河系中心黑洞新照片 展示银心黑洞强大的旋转磁场 2021 年该科学团队最终发布了银心黑洞即人马座 A* 的照片，为我们展示我们所在的银河系的中央这颗比较安静的黑洞照片。不过彼时这些黑洞的照片相对来说都比较模糊，像是一个马赛克版甜甜圈，但随着科学团队改进观测方法更清晰的偏振光版黑洞照片发布，首先被发布的依然是 M87 * 黑洞，今天研究人员发布了两篇新论文展示银心黑洞的偏振光版。在这个新照片中我们可以清晰看到黑洞周围吸积盘的样子，吸积盘的光线 (包括可见光和不可见光) 主要是物质在跌落到黑洞时速度逐渐增加，并跟着旋转的黑洞一起沿着螺旋路径跌入，在跌入过程中物质之间高速摩擦、碰撞并转换为热能以及光线。其中亮度越高的区域代表物质密度更集中并且碰撞更剧烈，不过理论上说所有靠近黑洞的物质最终都会被强大的潮汐力撕扯为碎片甚至原子级别，所以黑洞的事件视界周围是难以看到完整物体的。下图是人马座 A* 的最新照片：下图是 M87* 和人马座 A* 的对比： ... PC版： 手机版：

幼年即巨人 韦伯望远镜揭示超大质量黑洞的成长过程

幼年即巨人 韦伯望远镜揭示超大质量黑洞的成长过程 詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）在服役的第一年里，在我们夜空的一个极小区域里发现了一堆小红点，这可能是一个意想不到的突破。通过老式哈勃太空望远镜的"眼睛"，这些天体与普通星系无法区分。"JWST并不是为这一特定目的而开发的，但它帮助我们确定了在宇宙遥远的过去发现的微弱的小红点是质量极大的黑洞的小型版本。这些特殊的天体可能会改变我们对黑洞起源的看法，"该研究的第一作者、奥地利科学技术研究所（ISTA）助理教授乔瑞特-马特希（Jorryt Matthee）说。"目前的发现可能会让我们离解答天文学中最大的难题之一更近一步： 根据目前的模型，早期宇宙中的一些超大质量黑洞只是生长得'太快'了。那么它们是如何形成的呢？"巨型类星体和小红点。NASA/ESA/CSA 詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）NIRCam拍摄的发光类星体J1148+5251的照片，这是一个极其罕见的100亿太阳质量的活跃超大质量黑洞。类星体的光是橙色的星状光源，有六个清晰的衍射尖峰，是在 130 亿年前发出的。年轻宇宙中存在如此巨大的黑洞，对黑洞和星系形成理论提出了重要挑战。与此同时，图像还捕捉到了小的点状红色物体，即所谓的小红点。几乎每一张 JWST 的深空图像中都会出现几个这样的天体。与类星体 J1148+5251 一样，这些天体发出的光（在这些情况下是 125 亿年前发出的）也是由超大质量黑洞驱动的。不过，这些黑洞的质量要低一百到一千倍，而且被尘埃严重遮挡（使其呈现红色）。这些小红点可能代表了处于类星体发光阶段之前的演化阶段的星系，因此有助于研究人员了解超大质量黑洞在遥远星系中的形成和作用。该图像是 EIGER 项目的一部分。资料来源：NASA、ESA、CSA、J. Matthee（ISTA）、R. Mackenzie（苏黎世联邦理工学院）、D. Kashino（日本国家天文台）、S. Lilly（苏黎世联邦理工学院）宇宙的不归点长期以来，科学家们一直认为黑洞是一种数学奇观，直到它们的存在变得越来越明显。这些奇特的宇宙无底洞可能具有如此紧凑的质量和强大的引力，以至于任何东西都无法逃脱它们的吸引力它们吸进任何东西，包括宇宙尘埃、行星和恒星，并使其周围的空间和时间发生变形，以至于连光都无法逃脱。爱因斯坦一个多世纪前发表的广义相对论预言，黑洞可以有任何质量。其中一些最引人入胜的黑洞是超大质量黑洞（SMBHs），它们的质量可以达到太阳质量的数百万到数十亿倍。天体物理学家一致认为，几乎每个大星系的中心都有一个超大质量黑洞。人马座 A* 是银河系中心的一个 SMBH，其质量是太阳的 400 多万倍，这一证据获得了 2020 年诺贝尔物理学奖。质量太大，不可能存在然而，并非所有的 SMBH 都是一样的。人马座 A* 可以比作一座沉睡的火山，而有些 SMBH 则通过吞噬天文数字级的物质而极速增长。因此，它们变得非常明亮，直到不断膨胀的宇宙边缘都能观测到它们。这些 SMBH 被称为类星体，是宇宙中最亮的天体之一。"类星体的一个问题是它们中的一些似乎质量过大，从观测类星体的宇宙年龄来看质量太大。我们称它们为'问题类星体'，"Matthee说。"如果我们考虑到类星体起源于大质量恒星的爆炸而且我们从一般物理定律中知道了它们的最大增长速度，那么其中一些类星体的增长速度看起来超过了可能的范围。这就好比一个五岁的孩子长到了两米高。"他解释说。SMBH的生长速度可能比我们最初想象的还要快吗？或者它们的形成方式不同？Jorryt Matthee，奥地利科技研究所（ISTA）助理教授巨型宇宙怪兽的小型版本现在，Matthee 和他的同事们确定了在 JWST 图像中以小红点形式出现的天体群。同时，他们还证明这些天体是 SMBH，但不是质量过大的 SMBH。确定这些天体是SMBH的关键在于探测到了具有宽线剖面的Hα光谱发射线。Hα 线是可见光深红色区域的光谱线，是氢原子受热时发出的。光谱的宽度可追踪气体的运动。"Hα线的基底越宽，气体的速度就越高。因此，这些光谱告诉我们，我们看到的是一个非常小的气体云，它的运动速度非常快，并围绕着像 SMBH 这样质量非常大的东西运行，"Matthee 说。然而，这些小红点并不是在超大质量 SMBH 中发现的巨大宇宙怪兽。"'问题类星体'是蓝色的，非常明亮，质量是太阳的数十亿倍，而小红点更像是'类星体宝宝'。它们的质量介于一千万到一亿个太阳质量之间。此外，它们呈现红色是因为它们布满了尘埃。灰尘遮住了黑洞，使颜色变红，"Matthee 说。但最终，从黑洞中流出的气体将刺破尘茧，巨行星将从这些小红点中演化出来。因此，这位 ISTA 天体物理学家和他的团队认为，这些小红点是巨型蓝色 SMBH 的红色小版本，处于问题类星体出现之前的阶段。"更详细地研究超大质量SMBH的婴儿版，将让我们更好地了解问题类星体是如何存在的。"一项"突破性"技术Matthee和他的团队之所以能找到婴儿类星体，要归功于EIGER（再电离纪元中的发射线星系和星系间气体）和FRESCO（第一再电离纪元光谱完整观测）合作项目获得的数据集。这些都是Matthee参与的一个大型和一个中型 JWST 计划。去年12月，《物理世界》杂志将EIGER列为2023年年度十大突破之一。"EIGER旨在专门研究罕见的蓝色超大质量类星体及其环境。它并不是为了寻找小红点而设计的。但我们在同一个数据集中偶然发现了它们。这是因为，通过使用 JWST 的近红外相机，EIGER 获取了宇宙中所有天体的发射光谱，"Matthee 说。"如果你竖起食指并完全伸直手臂，我们探索的夜空区域大约相当于你指甲表面的二十分之一。到目前为止，我们可能只触及了表面。"Matthee相信，目前的研究将开辟许多途径，并有助于回答一些有关宇宙的重大问题。"黑洞和 SMBH 可能是宇宙中最有趣的东西。很难解释它们为什么存在，但它们确实存在。我们希望这项工作能帮助我们揭开宇宙最大的神秘面纱之一。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

韦伯望远镜让早期宇宙中的已发现超新星数量增加10倍

韦伯望远镜让早期宇宙中的已发现超新星数量增加10倍 韦伯望远镜非常适合用来识别极其遥远的超新星，因为存在一种叫做宇宙学红移的现象，在这种现象中，穿越宇宙的光线会被拉伸到更长的波长。来自远古超新星的可见光被拉伸得如此之长，以至于最终出现在红外线中。韦伯望远镜的仪器可以看到红外光，因此非常适合寻找这些遥远的超新星。一个研究小组利用韦伯早期宇宙深度探测的数据，发现了比以前已知的多 10 倍的远古超新星。这项研究是利用韦伯望远镜对远古超新星进行更广泛探测的第一步。JADES 深度场使用的是 NASA 詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）的观测数据，这是 JADES（JWST 高级河外星系深度巡天）计划的一部分。一个研究 JADES 数据的天文学家小组发现了大约 80 个亮度随时间变化的天体（绿色圈内）。这些被称为瞬变天体的天体大多是恒星或超新星爆炸的结果。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、JADES 合作组织美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）深入窥探宇宙，为科学家们首次提供了宇宙早期超新星的详细资料。一个使用韦伯数据的研究小组发现，早期宇宙中的超新星比之前已知的多 10 倍。其中一些新发现的爆炸恒星是同类恒星中最遥远的例子，包括那些用来测量宇宙膨胀率的恒星。"韦伯望远镜是一台发现超新星的机器，"图森市亚利桑那大学斯图尔特天文台的三年级研究生克里斯塔-德库西（Christa DeCoursey）说。"探测到的超新星数量之多，加上这些超新星的距离之远，是我们巡天观测中最令人兴奋的两项成果"。德库西在威斯康星州麦迪逊举行的美国天文学会第244次会议的新闻发布会上介绍了这些发现。资料来源：NASA、ESA、CSA、Ann Feild（STScI）为了取得这些发现，研究小组分析了作为 JWST 高级深河外星系巡天（JADES）计划一部分而获得的成像数据。韦伯望远镜非常适合寻找极其遥远的超新星，因为它们的光线会被拉伸到更长的波长这种现象被称为宇宙学红移。(见上图）。在韦伯望远镜发射之前，只有少数超新星的红移超过2，这相当于宇宙的年龄只有33亿年仅为目前年龄的25%。JADES样本包含了许多在更久远的过去爆炸的超新星，当时宇宙的年龄还不到20亿年。以前，研究人员利用美国宇航局的哈勃太空望远镜观测宇宙处于"青年期"时的超新星。通过 JADES，科学家们看到了宇宙处于"十几岁"或"前十几岁"时的超新星。未来，他们希望能够回望宇宙的"幼儿"或"婴儿"阶段。为了发现这些超新星，研究小组比较了相隔一年的多幅图像，寻找在这些图像中消失或出现的光源。这些观测亮度随时间变化的天体被称为瞬变体，而超新星就是瞬变体的一种。总之，JADES 瞬变巡天样本小组在一片只有米粒粗细的天空中发现了大约 80 个超新星。这张马赛克照片展示了从 JADES（JWST 高级深河外星系巡天）计划的数据中发现的约 80 个瞬变天体（即亮度不断变化的天体）中的三个。大多数瞬变体都是恒星或超新星爆炸的结果。通过对比 2022 年和 2023 年拍摄的图像，天文学家可以找到从我们的视角来看最近才爆炸的超新星（如前两列所示的例子），或者已经爆炸但其光线正在逐渐消失的超新星（第三列）。每颗超新星的年龄都可以通过它的红移（用"z"表示）来确定。最遥远的超新星的红移为 3.8，它的光起源于宇宙只有 17 亿年的时候。红移 2.845 相当于宇宙大爆炸后 23 亿年。最接近的例子红移为 0.655，显示的是大约 60 亿年前离开其星系的光线，当时宇宙的年龄刚刚超过现在的一半。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、Christa DeCoursey（亚利桑那大学）、JADES 合作组织位于马里兰州巴尔的摩市的太空望远镜科学研究所（STScI）的美国宇航局爱因斯坦研究员贾斯汀-皮埃尔（Justin Pierel）说："这确实是我们对高红移宇宙的瞬态科学的第一个样本。我们正试图确定遥远的超新星是否与我们在附近宇宙中看到的超新星有本质区别或非常相似。"皮埃尔和 STScI 的其他研究人员提供了专家分析，以确定哪些瞬变实际上是超新星，哪些不是，因为它们往往看起来非常相似。研究小组发现了一些高红移超新星，包括光谱学上确认的最远的一颗，红移为 3.6。它的祖星在宇宙只有 18 亿岁时爆炸。这是一颗所谓的核心坍缩超新星，是一颗大质量恒星的爆炸。这段动画展示了白矮星爆炸的过程，白矮星是一颗恒星的残余物，密度极高，其核心已无法再燃烧核燃料。在这颗"Ia 型"超新星中，白矮星的引力从附近的恒星伴星那里偷走了物质。当白矮星的质量估计达到目前太阳质量的 1.4 倍时，它再也无法承受自身的重量，于是爆炸了。资料来源：NASA/JPL-Caltech天体物理学家特别感兴趣的是 Ia 型超新星。(这些爆炸的恒星非常明亮，可以用来测量遥远的宇宙距离，帮助科学家计算宇宙的膨胀率。研究小组至少发现了一颗红移为 2.9 的 Ia 型超新星。这颗爆炸产生的光在 115 亿年前开始向我们传播，当时宇宙的年龄只有 23 亿年。此前经光谱学确认的 Ia 型超新星的距离记录是红移 1.95，当时宇宙的年龄是 34 亿年。科学家们迫切希望分析高红移下的Ia型超新星，看看它们是否都具有相同的内在亮度，而与距离无关。这一点至关重要，因为如果它们的亮度随红移而变化，那么它们就不能成为测量宇宙膨胀率的可靠标记。Pierel 分析了这颗发现于红移 2.9 的 Ia 型超新星，以确定其内在亮度是否与预期不同。虽然这只是第一个这样的天体，但结果表明没有证据表明Ia型亮度会随红移而变化。我们还需要更多的数据，但现在，基于 Ia 型超新星的宇宙膨胀率理论及其最终命运仍然保持不变。皮埃尔还在美国天文学会第244次会议上介绍了他的研究成果。早期宇宙的环境与现在截然不同。科学家们期望看到来自恒星的古老超新星，这些恒星所含的重化学元素远远少于太阳这样的恒星。将这些超新星与本地宇宙中的超新星进行比较，将有助于天体物理学家了解早期恒星的形成和超新星的爆发机制。STScI研究员马修-西伯特（Matthew Siebert）说："我们基本上为瞬变宇宙打开了一扇新窗口。从历史上看，每当我们这样做的时候，我们都会发现一些极其令人兴奋的东西一些我们意想不到的东西。"JADES团队成员、亚利桑那大学图森分校研究教授Eiichi Egami说："由于韦伯望远镜非常灵敏，它几乎能在其指向的所有地方发现超新星和其他瞬变体。这是利用韦伯望远镜对超新星进行更广泛观测的重要第一步。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

哈勃望远镜团队发布壮观的小哑铃星云景象 庆祝航天器在轨34周年

哈勃望远镜团队发布壮观的小哑铃星云景象 庆祝航天器在轨34周年 天文学家通过拍摄 3400 光年外的小哑铃星云图像来庆祝哈勃太空望远镜诞生 34 周年。哈勃已经进行了 160 万次观测，研究人员借此发表了 44000 多篇科学论文。詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）对哈勃望远镜的研究成果进行了补充，继续拓展我们对宇宙的认识。图片来源：NASA、ESA、STScI、A. Pagan（STScI）一颗红巨星在燃烧殆尽之前，会喷射出一个气体和尘埃环。这个环可能是由一颗双星伴星的作用形成的。这些脱落的物质沿着伴星轨道的平面形成了一个厚厚的尘埃和气体盘。哈勃图像中看不到这颗假想伴星，因此它可能后来被中心恒星吞没了。这个圆盘就是恒星吞食的证据。专业天文学家在1891年首次拍摄到了它的光谱，结果表明它是一个星云，而不是星系或星团。他们认为M76可能类似于甜甜圈状的环状星云（M57），而不是从侧面看到的。三十多年来，NASA/ESA 哈勃太空望远镜彻底改变了现代天文学，不仅造福了天文学家，也带领公众踏上了奇妙的探索和发现之旅。哈勃每年都会抽出一小部分宝贵的观测时间来拍摄特别的周年纪念图像，展示特别美丽和有意义的天体。哈勃发射 34 周年纪念以小哑铃星云的快照来庆祝。图片来源：NASA, ESA, STScI, A. Pagan (STScI), N. Bartmann (ESA/Hubble)M76 被归类为行星状星云，它是由一颗垂死的红巨星喷射出的发光气体组成的不断膨胀的外壳。这颗恒星最终坍缩成一颗密度超高、温度超高的白矮星。行星状星云与行星无关，但之所以叫行星状星云，是因为 1700 年代使用低倍望远镜的天文学家认为这种天体类似行星。M76 由一个环形结构和两个位于环形结构两端的裂片组成。在恒星燃烧殆尽之前，它喷射出了由气体和尘埃组成的环。这个环可能是由曾经有一颗双星伴星的恒星的影响而形成的。这些脱落的物质沿着伴星轨道的平面形成了一个厚厚的尘埃和气体盘。哈勃图像中看不到这颗假想伴星，因此它可能后来被中心恒星吞没了。这个圆盘将成为恒星"吃人"的法医证据。在哈勃望远镜诞生 34 周年之际，它拍摄到了小哑铃星云，展示了哈勃望远镜在宇宙发现和天文研究中的持续作用。图片来源：NASA、ESA、STScI、A. Pagan（STScI）主恒星正在坍缩，形成一颗白矮星。它是已知最热的恒星残骸之一，温度高达炙热的 12万摄氏度，是太阳表面温度的 24 倍。炙热的白矮星可以被看作星云中心的一个针尖。在它下方的投影中可以看到一颗恒星，但它并不是星云的一部分。在圆盘的挤压下，两片热气从"带"的顶部和底部沿着恒星的旋转轴（垂直于圆盘）逸出。它们被来自垂死恒星的飓风般的物质外流推动着，以每小时 200 万英里的速度在太空中撕裂。这个速度足以在七分多钟内从地球飞到月球！这股汹涌澎湃的"恒星风"正在撞击恒星早期喷出的温度较低、流动速度较慢的气体，当时恒星还是一颗红巨星。来自这颗超高温恒星的猛烈紫外线辐射使气体发光。红色来自氮气，蓝色来自氧气。鉴于我们的太阳系已有 46 亿年的历史，按照宇宙学的计时方法，整个星云不过是昙花一现。它将在大约 1.5 万年后消失。自 1990 年发射以来，哈勃已对 53,000 多个天体进行了 160 万次观测。迄今为止，位于马里兰州巴尔的摩市太空望远镜科学研究所的米库尔斯基太空望远镜档案馆保存了 184 TB 经过处理的数据，可供世界各地的天文学家用于科学研究和分析。公共数据的欧洲镜像存放在欧空局欧洲空间天文学中心（ESAC）的欧洲哈勃空间望远镜（eHST）科学档案中。自 1990 年以来，天文学家们根据哈勃观测结果发表了 44,000 篇科学论文。这包括2023年发表的创纪录的1056篇论文，其中409篇由欧空局成员国的作者领导。哈勃望远镜的使用需求量非常大，目前已经超额认购了六倍。在过去一年的科学运行中，利用哈勃取得的新发现包括在迄今为止最小的系外行星的大气层中发现了水，发现了远离任何宿主星系的奇异宇宙爆炸，跟踪了土星环上的辐条，以及发现了迄今为止所见最遥远、最强大的快速射电暴的意外归宿。哈勃对小行星 Dimorphos（2022 年 9 月美国国家航空航天局航天器为改变其轨道而故意碰撞的目标）的研究继续进行，探测到了撞击释放的巨石。这段视频将带领观众领略传奇的NASA/ESA哈勃太空望远镜发射34周年的影像：小哑铃星云（又称Messier 76、M76或NGC 650/651）。这个天体位于3400光年之外的英仙座北圆极星座。这个出镜率极高的星云是业余天文爱好者最喜欢的目标。资料来源：NASA，ESA，STScI，A. Pagan（STScI），鸣谢：D. Crowson, A. Fujii, Digitized Sky Survey哈勃还不断提供壮观的天体目标图像，包括螺旋星系、球状星团和恒星形成星云。一颗新形成的恒星是宇宙灯光秀的源头。哈勃图像还与美国宇航局/欧空局/中科院詹姆斯-韦伯太空望远镜的红外观测相结合，形成了有史以来最全面的宇宙景观之一星系团 MACS 0416 的图像。哈勃的大多数发现都是在发射前没有预料到的，例如超大质量黑洞、系外行星大气层、暗物质引力透镜、暗能量的存在以及恒星间行星形成的丰富性。哈勃将继续在这些领域进行研究，并利用其独特的紫外光能力来研究太阳系现象、超新星爆发、系外行星大气层的构成以及星系的动态辐射等问题。哈勃的研究将继续受益于其对太阳系天体、变星现象和其他奇异的宇宙天体物理学的长期观测。詹姆斯-韦伯太空望远镜的性能特点旨在成为哈勃望远镜的独特补充，而不是替代品。未来的哈勃研究还将利用与韦伯望远镜协同的机会，因为韦伯望远镜是用红外光观测宇宙的。两台太空望远镜的波长覆盖范围互补，共同拓展了原恒星盘、系外行星构成、异常超新星、星系核心和遥远宇宙化学等领域的突破性研究。哈勃太空望远镜已经运行了三十多年，并不断取得突破性的发现，这些发现形成了我们对宇宙的基本认识。哈勃望远镜是美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）之间的一个国际合作项目。美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理望远镜和任务运行。位于科罗拉多州丹佛市的洛克希德-马丁航天公司也为戈达德的任务运行提供支持。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所由天文学研究大学协会运营，为美国国家航空航天局进行哈勃的科学运营。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：