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星海微萤(文摘版)

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日志

 
 

河外星系(2015 年 10—12 月)  

2015-11-02 10:23:35|  分类: 河外星系 |  标签: |举报 |字号 订阅

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自然要览:关于亚毫米亮星系形成的一个模型(2015 10 12 日中国科学报)

生活与科技:棒旋星云NGC 46392015 10 18 日科技日报)

太空,迷人深邃的样子(节选)(2015 11 20 日科技日报)

黑洞研究取得突破性进展(2015 11 26 日光明日报)

黑洞高速喷射物质新模式发现(2015 11 26 日科技日报)

中国科学家首次发现相对论性高速喷流(2015 11 26 日中国科学报)

《自然》公布中国科学家关于黑洞的重大发现(2015 11 26 日文汇报)

首次观测到黑洞“进食”发光完整过程(2015 11 28 日科技日报)

科学家完整见证黑洞吞噬恒星(2015 12 1 日参考消息)

美媒评出 2015 年十大科学发现(节选)(2015 12 6 日参考消息)

自然要览:难以解释的超软X射线源(2015 12 14 日中国科学报)

中科院上海天文台极亮X射线源研究获进展(2015 12 22 日中国科学报)

2015,给你好看(节选)(2015 12 23 日中国科学报)

紫金山天文台:星系形成与演化研究获进展(2015 12 28 日中国科学报)

 

 

 


中国科学报 2015 10 12

自然要览:关于亚毫米亮星系形成的一个模型

选自英国Nature 杂志 2015 9 24 日出版

部分是由于它们的远红外光度,人们一直认为高红移亚毫米亮星系起源于富含气体的星系合并,但对这种星系的宇宙学模拟到目前为止被证明是有问题的。在这篇论文中,Desika Narayanan等人报告了关于星系形成的一个宇宙流体动力模型,它能形成一个亚毫米星系,这个星系在寿命近10亿年的一项模拟中可同时满足所观察到的一系列物理约束条件。强烈的成星速度部分是由一个气体供应库驱动的,这个气体供应库则是在更早时由恒星反馈形成的,而不是通过大规模星系合并形成的。

(田学文/编译更多信息请访问www.naturechina.com/st

 


科技日报 2015 10 18

生活与科技:棒旋星云NGC 4639

河外星系(2015 年 10 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

1012日,NASA发布棒旋星云NGC 4639图片。室女座星系团由1500个星系组成,NGC 4639便是其中之一。

 

 


科技日报 2015 11 20

太空,迷人深邃的样子(节选)

河外星系(2015 年 10—11 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

螺旋之美

螺旋星系看上去包含着大量恒星,邻近存在着许多星系,但事实上这是不存在的。该星系位于“宇宙荒漠”,因此缺少物质存在,大约每立方米仅有一个原子。

 


光明日报 2015 11 26

黑洞研究取得突破性进展

我科学家发现黑洞高速喷射物质的新模式

本报北京1126日凌晨电(记者齐芳)中国科学院大学天文与空间科学学院教授、国家天文台研究员刘继峰领导的团队,在国际上首次从黑洞周围形成的超软X射线源中发现了相对论性高速喷流。这一发现打破了天文学界以往的认知,揭示了黑洞吸积和喷流形成的新方式,成果发表在北京时间26日凌晨出版的《自然》杂志上。

黑洞无法直接观测,科学家们只能“迂回”地通过其他现象来研究黑洞,吸积与喷流就是其中重要的研究内容。刘继峰介绍,物质在被黑洞吞噬的过程中,会形成吸积盘。吸积物质在盘内不断摩擦发热,产生X射线,“能量高的X射线,被称为硬X射线;能量低的则被称为软X射线”。而黑洞在吞噬物质的过程中,有时也会产生向外的喷流。但传统理论认为,只有在伴随硬X射线时,才会产生相对论性高速喷流,而在超软X射线辐射时,则不会产生喷流。刘继峰说:“科学家们曾猜想或许有一种意外,就是黑洞吞噬了太多物质后,也可能在超软X射线辐射时出现相对论性高速喷流。但这种猜想从未被证实过。”

刘继峰带领的团队对M81星系中一个黑洞导致形成的极亮超软X射线源进行了光谱研究,首次发现其光谱中具有高度蓝移的氢元素发射线,“这就代表着一股高速喷流正向着地球方向喷发过来”。研究人员发现,这是速度达到0.2倍光速的相对论性重子喷流。

这一发现让天文学界为之震动。美国科学院院士、英国皇家学会院士、哈佛大学终身教授瑞麦什·拿拉岩评论说:“在超软X射线源中发现相对论性喷流出乎所有人的意料,这改写了我们对超软X射线源的本质和喷流形成的认知”,“而它的观测特征和人们对黑洞处于极高吸积率态的猜想及新近的数值模拟结果相符合,生动展示了黑洞过量吞噬物质时产生高速重子喷流和浓密的吸积盘风的情况。”

 


科技日报 2015 11 26

黑洞高速喷射物质新模式发现

科技日报北京1126日电 (记者李大庆)记者从中科院获悉,中国科学院大学天文与空间科学学院教授、国家天文台研究员刘继峰带领的团队在国际上首次从超软X射线源发现相对论性高速喷流,从而打破了天文学界以往的认知,揭示了黑洞吸积和喷流形成的新方式。国际顶级科学期刊《自然》于北京时间26日凌晨公布了这一重大科学发现。《自然》杂志认为此项工作是2015年度本领域内最重要的五大发现之一。

黑洞在吞噬物质的过程中有时也会向外喷流。黑洞如何吞噬物质及喷流如何形成是天体物理学中的重大前沿问题。刘继峰团队利用世界上最大的光学望远镜——西班牙的GTC十米望远镜和美国的Keck十米望远镜,对千万光年之外的旋涡星系M81中的极亮超软X射线源进行了光谱监测研究,首次发现其光谱中具有高度蓝移的氢元素发射线,揭示了该系统中存在速度达到0.2倍光速的相对论性重子喷流。

这项研究为科学家理解黑洞吸积与喷流形成打开了一扇新的窗口。此前天文学家普遍认为黑洞吞噬物质后不能产生超软X射线谱态,且只有在X射线低硬谱态或甚高谱态下才会产生相对论性喷流。“在超软X射线源中发现相对论性喷流出乎所有人的意料,这改写了我们对超软X射线源的本质和喷流形成的认知。”美国科学院院士、英国皇家学会院士、哈佛大学终身教授Remash Narayan评论说,“而它的观测特征和人们对黑洞处于极高吸积率态的猜想及新近的数值模拟结果相符合,生动展示了黑洞过量吞噬物质时产生高速重子喷流和浓密的吸积盘风的情况。”

 


中国科学报 2015 11 26

中国科学家首次发现相对论性高速喷流

本报讯(记者倪思洁)记者从中科院国家天文台了解到,国家天文台研究员刘继峰带领团队在国际上首次从超软X射线源发现相对论性高速喷流,打破了天文学界以往的认知,揭示了黑洞吸积和喷流形成的新方式。该成果于北京时间1126日凌晨发表于《自然》杂志。《自然》审稿人认为此项工作是2015年度本领域内最重要的五大发现之一。

长期以来,黑洞如何吞噬物质并形成喷流是天体物理学的基本难题,也一直是天体物理研究的前沿问题。天文学家一直认为黑洞吞噬物质后不能产生超软X射线谱态,且只有在X射线低硬谱态或甚高谱态下才会产生相对论性喷流。

刘继峰团队利用世界上最大的光学望远镜,美国的Keck十米望远镜和西班牙的GTC十米望远镜,对处于千万光年之外的蜗漩星系M81中的极亮超软X射线源进行了光谱监测研究,首次发现其光谱中有随时间变化的蓝移的氢元素的发射线,揭示了该系统中存在速度达到20%光速的相对论性重子喷流。这种相对论性喷流,不可能由白矮星产生,也不可能由带有超软X射线辐射的中等质量黑洞产生,因此确认了此天体其实是处于超软X射线谱态的恒星级黑洞。

这项研究为天文学家理解黑洞吸积与喷流形成打开了一面新的窗口。“在超软X射线源中发现相对论性喷流出乎所有人的意料,这改写了我们对超软X射线源的认知和喷流形成的认知。”美国科学院院士、英国皇家学会院士、哈佛大学教授Remash Narayan评论说,“它的观测特征和人们猜想并进行了大量数值模拟的处于极高吸积率的黑洞完全契合,生动展示了黑洞吞噬物质过多后产生高速重子喷流和浓密吸积盘外流的情况。”

 


文汇报 2015 11 26

“饿”了吐轻子,“饱”了吐重子

《自然》公布中国科学家关于黑洞的重大发现

河外星系(2015 年 10—11 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

三张小图从上至下分别为:钱德拉望远镜X射线照片、NASA斯皮策空间望远镜红外线照片、哈勃空间望远镜可见光照片。大图为三张望远镜照片合成图。(图片提供者:国家天文台白宇)

 

本报讯(记者 郭超豪)“黑洞”是宇宙中最神秘的天体之一,长久以来一直以“只进不出,贪得无厌”的形象示人,并被冠以“太空中最自私怪物”的头衔。随着科学的发展,人们对黑洞的认识逐渐加深,发现这个“神秘的怪物”绝非只进不出,有时还十分“慷慨”。

北京时间今天凌晨,《自然》杂志公布了一项中国科学家的重大发现。中国科学院大学天文与空间科学学院教授、国家天文台研究员刘继峰带领团队在国际上首次从超软X射线源发现相对论性高速喷流,打破了天文学界以往的认知,揭示了黑洞吸积和喷流形成的新方式。《自然》杂志对这项成果进行了高度评价,认为此项工作是2015年度天文学领域最重要的五大发现之一。

黑洞在吞噬物质的过程中有时也会产生向外的喷流。黑洞如何吞噬物质及喷流如何形成是天体物理学中的重大前沿问题。刘继峰领导的团队利用世界上最大的光学望远镜——西班牙的GTC十米望远镜和美国的Keck十米望远镜,对千万光年之外的旋涡星系M81中的极亮超软X射线源进行了光谱监测研究,首次发现其光谱中具有高度蓝移的氢元素发射线,揭示了该系统中存在速度达到0.2倍光速的相对论性重子喷流。

刘继峰教授告诉记者,黑洞在吞噬物质后会形成喷流,从而“吐”出一些物质,这一“脾性”早已被证实。然而此前的研究仅从硬X射线源中发现过相对论性高速喷流,相当于黑洞没有“吃饱”,吐出的仅仅是轻子分位的物质。此次从超软X射线源发现相对论性高速喷流,表明黑洞一旦吞噬过量“吃饱了”,会吐出重子分位的物质。这项成果为天文学家理解黑洞吸积与喷流形成打开了一扇新的窗口。“在超软X射线源中发现相对论性喷流出乎所有人的意料,这改写了我们对超软X射线源的本质和喷流形成的认知。”美国科学院院士、英国皇家学会院士、哈佛大学终身教授瑞马什·纳瑞安评论说,“它的观测特征和人们对黑洞处于极高吸积率态的猜想及新近的数值模拟结果相符合,生动展示了黑洞过量吞噬物质时产生高速重子喷流和浓密的吸积盘风的情况。”能发现这一令全世界天文学家“出乎意料”的成果,刘继峰教授笑言有些“歪打正着”。“超软X射线源过去甚至不被认为是黑洞。我们用望远镜观测到后只是想去研究超软X射线源本身,没想到在光谱中意外发现了一条不认识的谱线。经过数年的思考与新的观测,才确定为高度蓝移的氢元素发射线,得出了其中存在相对论性重子喷流,改变了大家对黑洞的认知。”他说。国家天文台台长、中国科学院大学天文与空间科学学院院长严俊表示,这项工作是刘继峰团队继201311月在《自然》杂志上发表X射线极亮源的研究成果后,在黑洞研究领域的又一突破性的重大天文发现。

近年来我国天文学家不断在《自然》等杂志发表重要科学成果,表明了我国天文学整体研究水平的逐步提升和巨大潜力。

 


科技日报 2015 11 28

首次观测到黑洞“进食”发光完整过程

新华社华盛顿1126日电 (记者林小春)一个国际研究小组26日说,他们在一个邻近星系的中心首次观测到黑洞“进食”一颗太阳大小的恒星,以及把“残渣”以近乎光速向外喷发的过程。

负责研究的约翰斯·霍普金斯大学的范费尔岑告诉新华社记者,这不是第一次看到黑洞吞噬恒星,也不是第一次看到黑洞向外发光或者说喷流,“但这是我们第一次清楚地看到恒星被摧毁以及其后发射喷流的完整过程”。

天文学家曾预测,当黑洞“进食”大量物质时,比如此次吞噬撕碎一颗恒星,就会有高速等离子喷流从黑洞边缘逃逸而出。范费尔岑说,他们的研究证实了这一理论的正确性。

但他同时表示,此次喷流比以前见到的黑洞喷流能量小得多,可能只相当于太阳向外喷发1000万余年的能量。此次黑洞喷流这么“暗淡”,其原因“现在还是一个谜”。

由美国、荷兰、英国和澳大利亚天文学家组成的研究小组还推测,所有的黑洞在吞食恒星的时候可能都会向外发射喷流,但此次之所以“逮”个现行是因为这颗编号为ASASSN14li的恒星距离地球比较近,且他们反应迅速。

据该小组发表在美国《科学》杂志上的文章介绍,这颗不幸的恒星距我们3亿光年,而此前“逮”到的恒星进食场景至少是此次的3倍远。他们利用地面射电望远镜进行了观测,其中第一次观测距黑洞“进食”画面被发现仅仅3周。

范费尔岑说,包括他自己在内,以前也曾努力寻找黑洞“进食”后发射喷流的证据,但“总是晚了一步”,他们的新成果说明“这种新类型的喷流可能很常见”,“发现更多这些罕见事件也许能推进对黑洞发射这些壮观喷流过程的了解”。

 

 

 

 

参考消息 2015 12 1

科学家完整见证黑洞吞噬恒星

河外星系(2015 年 10—12 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

黑洞吞噬恒星的示意图(美国每日科学网站)

 

美国每日科学网站1127日报道】题:科学家首次目睹黑洞吞噬恒星,并喷射出高速闪光

以约翰斯·霍普金斯大学科学家为首的一支国际天体物理学家团队首次见证了一颗恒星被黑洞吞噬,并且喷射出以近似光速移动的闪光物质的景象。

美国学术期刊《科学》杂志对这一发现进行了报道。约翰斯·霍普金斯大学的哈勃项目研究员舒尔特·范费尔岑说,研究者跟踪观察了这颗恒星——其大小与太阳相似——离开其通常的轨道滑入特大质量黑洞的引力场内并被吸入的过程。

范费尔岑说:“这些现象是极其罕见的。这是我们第一次看到随后发出圆锥形喷射(即射流)的恒星毁灭。我们在几个月的时间里观察了整个过程的呈现。”

黑洞是十分致密的太空区域,其不可抗拒的引力使得物质、气体甚至光无法逃逸,从而使它们无法被看到,并且在太空结构中形成某种真空的效应。

天体物理学家曾预言,当黑洞强行吸入大团的气体时——在本案例中是整颗恒星,快速运动的等离子射流会从黑洞边缘即“事件视界”附近逸出。等离子是磁场中的基本离子。

对恒星被摧毁现象的首次观测是由俄亥俄州立大学的一个研究小组在夏威夷州用一台光学望远镜完成的。该小组201412月初通过推特网宣布了这一发现。

在了解到这一现象的存在后,范费尔岑与英国牛津大学罗布·芬德率领的一个天体物理学小组取得了联系。该团队在第一时间用射电望远镜对上述现象进行了跟踪。他们刚好及时捕捉到这一过程。

到这一过程结束时,这支国际团队获得了来自卫星以及收集X射线、射电及光学信号的地面望远镜的数据,从而能够提供有关这一天文事件的出色的“多波长”肖像画。

一个有利因素是,此次成为观察对象的星系与地球的距离比科学家此前为了跟踪恒星毁灭后出现的射流而研究的那些星系更近一些。该星系距离地球约3亿光年,而其他被跟踪的星系与地球的距离至少三倍于此。

该国际团队的第一步是排除这种闪光是来自一种预先存在的被称为“吸积盘”的广阔漩涡状物质的可能性。“吸积盘”是在黑洞吸入来自太空的物质的过程中形成的。这一步骤有助于证明来自该星系的亮光突然增强是由于一颗恒星新近陷入了黑洞。

范费尔岑说:“恒星被黑洞毁灭的过程相当复杂,远未被人们了解。通过观测,我们知道恒星碎片流可以成形且相当迅速地形成射流。这是构建有关这些现象的完整理论的宝贵素材。”

 


参考消息 2015 12 6

美媒评出 2015 年十大科学发现(节选)

合众国际社网站124日报道题:2015年十大科学发现

2015年即将结束之际,让我们对今年某些最重要的科学突破、发现和宣布进行回顾。

最明亮的星系

今年美国航天局功能最强的望远镜之一的广域红外线巡天探测卫星找出了宇宙中迄今为止最明亮的星系。该星系所辐射出的光相当于300万亿个太阳。

 


中国科学报 2015 12 14

自然要览:难以解释的超软X射线源

选自英国Nature 杂志 2015 12 3 日出版

持久的低速重子喷射流已从附近星系M81中的一个超软X射线源被检测到,其中有蓝移的宽Hα发射线,这是具有相对论速度的重子喷射流的特征。相对论喷射流和持久超软X射线谱的组合是出乎意料的,它向关于超软源和喷射流形成的当前理论提出了挑战。一个可能的解释是,这个源是具有“光学厚流出”的一个很早就猜测存在的超临界吸积的黑洞。

(田学文/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st

 


中国科学报 2015 12 22

中科院上海天文台极亮X射线源研究获进展

本报讯(记者黄辛)中科院上海天文台研究员安涛等研究了一个具有代表性的极亮X射线源的准周期振荡,探测到3个长时标的周期,并基于翘曲盘理论对观测现象进行了解释。相关成果发表于《天文与天体物理学》。

极亮X射线源(ULXs)指一类X射线波段发光功率高于3×1032瓦特(相当于1秒钟释放的能量要大于1032焦耳——约20亿亿个原子弹释放的能量)的X射线点源。ULXs发出的X射线光度并不是一直不变的,会产生近似周期性的闪动,称作准周期振荡。通过研究ULXsX射线波段上的光变可以了解中央黑洞的性质。

“目前共发现了20多颗ULXs,而NGC 5408星系中X射线波段最亮的这个名为‘NGC 5408 X-1’的ULX有着时间跨度长达4.2年的监测数据,是最适合用于长时标准周期振荡的对象之一,这也是我们选择该源的主要原因。”安涛说。

NGC 5408 X-1出现了两个时间长达100天以上的周期信号,而且这两个信号表现出随时间变化的不稳定性,显然无法用双星轨道周期来解释。我们认为,它们很可能与翘曲吸积盘的进动相关。”安涛说。2.6天的周期成分有可能是NGC 5408 X-1双星系统的轨道周期,中等质量黑洞的可能性依然存在。这也是首次给出了该源3个周期成分并存的理论解释。

 


中国科学报 2015 12 23

2015,给你好看(节选)

从冥王星到病毒结构,年度佳图一网打尽

今年,美国宇航局(NASA)的“新视野”号探测器登上媒体头条并且赢得无数称赞,因为它发回了从太阳系边缘拍摄的冥王星照片。不过,用照片激发起人们好奇心的并非只有NASA的科学家。打斗中的动物、可见的冲击波、超出人类视野极限的物体特写——这些都属于吸引《自然》杂志艺术团队的镜头。

河外星系(2015 年 10—12 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

麦哲伦魔法

普朗克卫星提供了观看大麦哲伦星云(中间黑色圆点)和小麦哲伦星云(左下)的新鲜视角。这两个星系靠近人类所处的银河系。照片利用了用微波和亚毫米波长捕捉的数据。

图片来源:ESA/Planck Collaboration

(宗华)

 


中国科学报 2015 12 28

紫金山天文台:星系形成与演化研究获进展

本报讯(记者倪思洁)中科院紫金山天文台研究员康熙、博士生王亮所在的中德马普青年伙伴小组和德国马普天文所安德里亚·马西奥率领的团组,在星系形成的流体数值模拟研究方面取得新成果,系列文章(7篇论文)相继发表于英国《皇家天文学会月刊》。

该系列模拟名为NIHAO(中文“你好”),研究了上百个中等质量的星系形成过程。模拟详细研究了这批星系从宇宙诞生到今天的形成和演化过程,模型中包括了星系形成的关键物理过程:暗物质结构形成、气体加热与冷却、恒星形成等。与国际上其他类似研究比较,NIHAO星系的样本数目和分辨率都居国际前列,形态和其他主要性质与观测符合得非常好。

该项研究系列科学成果为:大质量恒星的能量反馈能有效降低中小质量暗物质晕内的恒星形成效率;星系中央的暗物质密度轮廓与恒星物质所占比率密切相关;星系形成过程将暗物质晕内部的形状变得更对称;暗晕内部的膨胀能够很好解释银河系卫星星系大而不倒的问题,等等。

 

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