哈勃望远镜探索“超新星工厂”UGC 9684：隔几年就能生产一个太阳

哈勃望远镜探索“超新星工厂”UGC 9684：隔几年就能生产一个太阳 这幅哈勃太空望远镜拍摄的螺旋星系 UGC 9684 位于灶神座，呈现出中央条带和周围光环等特征。它因 2020 年的一颗超新星而突出，并以其频繁的超新星事件和活跃的恒星形成而闻名，成为天文学家关注的焦点。图片来源：ESA/哈勃和 NASA, C. Kilpatrick这张图片展示了几个经典的星系特征，包括星系中心的透明条和环绕星系圆盘的光环，令人印象深刻。这张哈勃图像是对II 型超新星宿主星系的研究成果。这些大灾变恒星爆炸发生在整个宇宙中，引起了天文学家的极大兴趣，因此自动巡天仪会扫描夜空，试图捕捉到它们的踪迹。让哈勃注意到 UGC 9684 的超新星发生在 2020 年。在这张拍摄于 2023 年的照片中，它已经从视野中消失了。值得注意的是，2020年在这个星系中发现的超新星并不是唯一的一颗自2006年以来，在UGC 9684星系中已经发现了四颗类似超新星的事件，使它成为最活跃的超新星生成星系。事实证明，UGC 9684 是一个相当活跃的恒星形成星系，根据计算，它每隔几年就会产生一个太阳质量的恒星。这种恒星形成水平使UGC 9684成为名副其实的超新星工厂，也是希望研究这些特殊事件的天文学家需要关注的星系。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

天文学家在天兔座螺旋星系IC 438找寻Iax型超新星的秘密

天文学家在天兔座螺旋星系IC 438找寻Iax型超新星的秘密 这幅哈勃太空望远镜拍摄的图像显示的是螺旋星系 IC 438，位于 1.3 亿光年外的天兔座。天兔座被大犬座、猎户座和小犬座等星座环绕，是国际天文学联合会正式认可的 88 个星座之一，这些星座将夜空划分为不同的区域，以便于识别天体。图片来源：ESA/哈勃和 NASA，R. J. Foley（加州大学圣克鲁兹分校）天兔座的两侧分别是大犬座（大狗）和猎户座（猎人），而小犬座（小犬）就在附近，这意味着在星座的艺术表现中，天兔座经常被猎户座和他的两只猎狗追逐。天兔座是国际天文学联合会（IAU）正式承认的 88 个星座之一。值得说明的是，虽然实际的星座本身只由少数恒星组成，但这些恒星所覆盖的天空区域通常用星座的名称来表示。例如，当我们说 IC 438 位于天兔座时，并不是说这个星系是这个星座的一部分也许很明显，因为它不是一颗恒星，而是整个星系，相反，我们指的是它位于天兔座恒星覆盖的天空区域。国际天文学联合会的 88 个正式星座绝不是人类描述过的唯一星座。人类对恒星的研究和命名由来已久，不同的文化当然也有自己的星座。国际天文学联合会的星座是以欧洲为中心的，其中有许多来自托勒密的星座列表。总的来说，88 个星座将夜空划分为 88 个完全覆盖夜空的区域，因此任何天体的大致位置都可以用 88 个星座中的一个来描述。哈勃对这个星系进行研究的动力是2017年发生的Iax型超新星，这是一种由两颗恒星组成的双星系统产生的超新星。虽然这些数据是在超新星发生三年多后获得的，因此在这张图片中看不到超新星，但通过研究像这样的超新星的后遗症，我们仍然可以学到很多东西。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

天文学家首次探测到银河系以外大质量恒星的磁性

天文学家首次探测到银河系以外大质量恒星的磁性 新发现揭示了磁性对恒星演化以及中子星和黑洞形成的影响。先进的分光测向技术的使用对于克服过去的观测难题至关重要。值得注意的是，磁性被认为是大质量恒星演化过程中的一个关键组成部分，对它们的最终命运有着深远的影响。最初质量超过 8 个太阳质量的大质量恒星在演化结束时会留下中子星和黑洞。引力波天文台已经观测到这种紧凑残余系统的壮观合并事件。此外，理论研究提出了大质量恒星爆炸的磁机制，与伽马射线暴、X 射线闪光和超新星有关。这项研究的第一作者、波茨坦莱布尼兹天体物理研究所（AIP）的斯韦特拉娜-胡布里奇（Swetlana Hubrig）博士说："对具有年轻恒星群的星系中的大质量恒星的磁场进行研究，为了解磁场在早期宇宙恒星形成过程中的作用提供了重要信息。"距离地球约 20 万光年的南半球星空中，小麦哲伦云中最巨大的恒星形成区 NGC346，位于巨嘴鸟座。资料来源：NASA、ESA、安迪-詹姆斯（STScI）测量恒星磁性的挑战恒星磁场是利用光谱极化测量法测量的。为此，要记录圆偏振星光，并研究光谱线的最小变化。不过，为了达到必要的偏振测量精度，这种方法需要高质量的数据。"这种方法对光子极为渴求。这是一个特殊的挑战，因为在我们的邻近星系大麦哲伦云和小麦哲伦云中观测时，即使是最亮的大质量恒星（其质量超过 8 个太阳质量）也是相对弱光的，"来自 AIP 的 Silva Järvinen 博士解释道。由于这些条件，传统的高分辨率分光测色计和较小的望远镜都不适合进行此类研究。因此，我们使用了安装在欧洲南方天文台（ESO）甚大望远镜（VLT）四个 8 米望远镜之一上的低分辨率分光测极计 FORS2。检测领域的挑战与突破以前探测银河系外大质量恒星磁场的尝试并不成功。这些测量很复杂，取决于几个因素。使用圆偏振测量到的磁场被称为纵向磁场，它只对应于指向观察者方向的磁场分量。它类似于灯塔发出的光，当光束照向观察者时很容易看到。由于大质量恒星的磁场结构通常具有轴线倾斜于自转轴的全局偶极子特征，因此当观测者直视自转恒星的磁赤道时，纵向磁场强度在自转阶段可能为零。偏振信号的可探测性还取决于用于研究偏振的光谱特征的数量。最好能观测到更宽的光谱区域和更多的光谱特征。此外，较长的曝光时间对于记录信噪比足够高的偏振光谱至关重要。最新观察和研究结果考虑到这些重要因素，研究小组对麦哲伦云中的五颗大质量恒星进行了光谱测量观测。在位于小麦哲伦星云中最大规模恒星形成区 NGC346 核心内的两颗推测为单星的恒星（其光谱特征是我们银河系中典型的磁性大质量恒星）和一个积极相互作用的大质量双星系统（Cl*NGC346 SSN7）中，他们成功地探测到了千高斯数量级的磁场。在太阳表面，只有在小的高磁化区域太阳黑子才能探测到如此强大的磁场。据报道，麦哲伦云中的磁场探测首次表明，在具有年轻恒星群的星系中，大质量恒星的形成过程与我们的银河系类似。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

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（Tel Aviv University）研究人员组成的国际研究小组在特拉维夫大学教授 Tsevi Mazeh 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 Tsevi Mazeh 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。Tsevi Mazeh 教授。图片来源：特拉维夫大学Mazeh 教授和日内瓦大学的 Laurent Eyer 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 Shay Zucker 教授、Simchon Faigler 博士、Sahar Shahaf 博士（现就职于魏兹曼研究所）、Dolev Bashi 博士（现就职于剑桥大学）、Avraham Binnenfeld（研究生）和 Oded Orenstein（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。Tsevi Mazeh 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： 手机版：

中国天文学家观察到矮星系向超紧凑矮星系（UCD）的完全转变

中国天文学家观察到矮星系向超紧凑矮星系（UCD）的完全转变 矮星系是星系中光度最小的一类，在宇宙演化过程中起着至关重要的作用。矮星系是在 2000 年左右被发现的，由于其内部恒星系统密度极高，质量和大小介于星系和星团之间而得名。尽管近年来的一些研究结果表明，许多 UCD 可能起源于坍缩的矮星系，但具体的演化过程尚未得到观测证实。来自北京大学、上海交通大学以及加拿大和美国研究机构的研究人员利用哈勃太空望远镜、加拿大-法国-夏威夷望远镜、双子座北望远镜等观测设备，在室女座星团中搜寻到了约600个UCD候选天体。他们发现，大约15%的UCD被微弱的恒星晕所包围。研究称，这些UCD在形态、颜色和空间分布方面与强核矮星系（一种新定义的矮星系）高度相关，这可能是矮星系向UCD演化的一个中间阶段。该研究的第一作者、北京大学博士生王凯翔说，研究小组首次观测到了UCD形成的各个阶段。王说，这项研究展示了矮星系是如何塌缩并形成UCD甚至星系团的，清楚地揭示了其演化规律。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

韦伯发现带有大质量黑洞的早期星系 曾被认为是不可能存在的

韦伯发现带有大质量黑洞的早期星系 曾被认为是不可能存在的 恒星形成率和黑洞增长随着红移的减小而发生的转变，从正反馈占主导地位的时期到后期反馈基本为负的时期这架望远镜的红外探测"眼睛"发现了一系列红色小点，它们被确认为宇宙中最早形成的星系。这一惊人的发现不仅仅是一个视觉奇迹，它还是一条线索，可以揭开星系及其神秘黑洞如何开始宇宙之旅的秘密。"詹姆斯-韦伯的惊人发现是，宇宙中不仅有这些非常紧凑的红外明亮天体，而且它们很可能是已经存在巨大黑洞的区域，"JILA 研究员、科罗拉多大学博尔德分校天体物理学教授米奇-贝格尔曼解释说。"这被认为是不可能的"。贝格尔曼和包括约翰-霍普金斯大学天文学教授乔-希尔克在内的其他天文学家组成的研究小组在《天体物理学杂志通讯》上发表了他们的发现，认为需要新的星系生成理论来解释这些巨大黑洞的存在。这项可能具有开创性的研究的第一作者西尔克阐述说："需要一些新的东西来协调星系形成理论与新数据之间的关系。"星系形成的传统故事天文学家以前在思考星系是如何形成的时候，曾假定星系是一种有序的演化过程。传统理论认为，星系是在数十亿年的时间里逐渐形成的。在这种缓慢的宇宙演化过程中，恒星被认为首先出现，照亮了原始的黑暗。贝格尔曼补充说："我们的想法是，从早期的恒星到星系真正成为以恒星为主的星系。然后，在这个过程的末期开始形成这些黑洞。"这些神秘而强大的超大质量黑洞被认为出现在第一批恒星之后，静静地生长在银河系的核心。它们被视为调节器，偶尔会突然爆发，以抑制新恒星的形成，从而维持银河系的平衡。挑战传统智慧得益于 JWST 对"小红点"的观测，研究人员发现宇宙中最早的星系比预期的要明亮，因为许多星系显示恒星与被称为类星体的中心黑洞共存。"类星体是宇宙中最亮的天体，"西尔克解释说。"它们是气体吸积到星系核中的大质量黑洞上的产物，产生巨大的光度，比它们的宿主星系还要耀眼。它们就像布谷鸟巢中的怪兽。"看到恒星与黑洞共存，研究人员很快意识到，传统的星系形成理论肯定有缺陷。贝格尔曼说："[这些新数据]看起来[过程]是相反的，这些黑洞与第一批恒星一起形成，然后星系的其他部分随之形成。"我们的意思是说，黑洞的生长一开始会促进恒星的生长。只有到了后来，当条件发生变化时，它才会转变为关闭恒星的模式。"从这一拟议的新过程中，研究人员发现恒星形成和黑洞形成之间的关系似乎比预期的更密切，因为两者最初都通过一种被称为正反馈的过程放大了对方的增长。希尔克说："恒星的形成加速了大质量黑洞的形成，反之亦然，暴力、诞生和死亡之间的相互作用密不可分，这是星系形成的新航标。"然后，经过将近 10 亿年的时间，孕育巨星的星系变得具有压制性，耗尽了星系中的气体库，熄灭了恒星的形成。这种"负反馈"是由于能量守恒的外流强大的风把气体赶出了星系，使它们失去了创造新恒星所需的物质。新银河系时间轴有了黑洞哺育行为的启示，研究人员为早期星系形成过程中从正反馈到负反馈的转变提出了一个新的时间表。通过观察这些"小红点"发出的不同光谱和化学特征，研究人员认为这种转变发生在大约130亿年前，即宇宙大爆炸后10亿年，天文学家将这一时期归类为"z ≈6"。确定这一过渡纪元有助于天文学家瞄准宇宙历史上的特定时期进行观测。它可以指导未来的观测策略，利用 JWST 等望远镜更有效地研究早期宇宙。此外，通过了解这一转变发生的时间，天文学家可以更好地理解现代星系的特征，包括大小、形状、恒星组成和活动水平。验证新工艺为了验证恒星和黑洞之间协同形成星系的新理论，并进一步深入了解其中的过程，需要进行计算机模拟。贝格尔曼说："这需要一些时间。目前的计算机模拟相当原始，你需要高分辨率来了解一切。这需要大量的计算能力，而且价格昂贵。"在此之前，天文学界还可以采取其他措施来审查和验证这一新理论。下一步的工作将是改进观测。JWST研究最遥远星系光谱的全部能力将在未来几年内释放出来。贝格尔曼和西尔克都对他们领域的其他成员采用他们提出的想法表示乐观。贝格尔曼补充说："据我所知，我们是第一个朝着这个极端方向前进的人。多年来，我和我的合作者们一直在研究黑洞的形成问题。但 JWST 让我们看到，我们还没有跳出框框。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：