注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

星海微萤(文摘版)

为天文研究工作者、天文爱好者和大众提供有用的信息

 
 
 

日志

 
 

河外星系(2015 年 7—9 月)  

2015-08-05 09:07:10|  分类: 河外星系 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

目录

290万光年外发现巨型黑洞“踪迹”(2015 7 1 日科技日报)

天文学家发现“巨兽黑洞”(2015 7 8 日参考消息)

科学家发现巨大“隐身”黑洞(2015 7 8 日中国科学报)

棒旋星系也犯“二”(2015 7 8 日上海科技报)

天文学家观测黑洞醒来“吃早餐”(2015 7 10 日参考消息)

普通天文望远镜也能用来观测黑洞(2015 7 10 日科技日报)

“双棒星系”理论研究获进展(2015 7 16 日中国科学报)

科技新视野:神秘的“宇宙闪光”(2015 7 19 日科技日报)

50亿年前高能脉冲(2015 7 24 日光明日报)

天文学家观测到星系“以大吃小”过程(2015 8 6 日科技日报)

新方法确认宇宙中存在双黑洞(2015 9 3 日科技日报)

国家天文台等:最近的类星体中隐藏超大质量双黑洞(2015 9 7 日中国科学报)

观测发现“蜘蛛”星系吞噬宇宙网络气体(2015 9 9 日中国科学报)

生活与科技:哈勃望远镜拍摄的梅西耶星系96的图像(2015 9 13 日科技日报)

双黑洞探寻:曙光来了吗?(2015 9 14 日中国科学报)

研究发现大量恒星爆发使星系停止造星(2015 9 15 日中国科学报)

黑洞将发生灾难性大碰撞(2015 9 18 日参考消息)

自然要览:一个成星星系中的CO云(2015 9 21 日中国科学报)

10万年后巨型黑洞或相撞(2015 9 22 日中国科学报)

“哈勃”观测到星系合并(2015 9 23 日参考消息)

超亮星系诞生之谜有新解(2015 9 26 日参考消息)

新发现星系黑洞质量高出理论值30倍(2015 9 30 日科技日报)

 


科技日报 2015 7 1

290万光年外发现巨型黑洞“踪迹”

光度特征与银河系中心黑洞非常相似

科技日报北京72日电 (记者徐玢)银河系中心黑洞是什么面貌?为何它的辐射光度只有理论上可能最大光度的亿分之一?近日,南京大学的研究人员在地球的近邻梅西耶M32星系中心发现超大质量黑洞的“踪迹”,这将有助于揭开银河系中心黑洞以及其他遥远星系中心黑洞的面纱。其相关研究71日发表在国际知名期刊《天体物理快报》上。

天文学家认为,大部分星系中心都栖息着一个巨型黑洞,其质量高达太阳质量的上百万至上十亿倍。黑洞的巨大引力会将其周围的物质加速并吞噬,同时在不同波段发出辐射。最近,南京大学天文与空间科学学院的杨阳与中美两国合作者利用位于美国新墨西哥州的甚大阵射电望远镜观测到来自M32星系中心的射电辐射。这与之前在M32中心观测到的X射线辐射以及该位置的高速恒星运动相印证。“我们认为这一射电源最有可能是M32中心的黑洞。”杨阳是这项工作的领导者,她表示M32中心黑洞射电辐射非常微弱,与银河系以及仙女座星系M31中心黑洞同属射电辐射最弱的黑洞之列。“研究辐射较为微弱的黑洞,让我们有机会从侧面进一步认识银河系中心黑洞。”她补充道。

据估算,银河系中心的黑洞质量约为太阳质量的400万倍。它是被研究得最多的超大质量黑洞,同时也是对研究者提出最多挑战的黑洞。“它的特殊性之一在于它当前的光度仅为理论上可能最大光度的亿分之一左右,目前并不清楚这背后的物理机制。”南京大学天文与空间科学学院教授李志远说。

M32星系位于仙女座,距离地球仅290万光年。它的中心黑洞质量约为太阳质量的250万倍,光度同样仅为其理论上可能最大光度的亿分之一。“这些特点都与银河系中心黑洞非常相似。”李志远说。

李志远表示,南京大学的研究人员计划对此射电源进行更多波段的观测,以进一步确定其辐射特征。这将有助于与其他星系中心黑洞特别是银心黑洞的射电辐射进行比较研究。

 


参考消息 2015 7 8

天文学家发现“巨兽黑洞”

【英国《卫报》网站76日报道】题:天文学家发现“巨兽黑洞”

5个以往隐藏在尘埃和气体中的巨兽黑洞已被天文学家发现。

这一由英国科学家牵头的发现意味着,宇宙中“超大质量”黑洞的数量可能比之前认为的要多出数百万个。

从这些新发现的黑洞周边射出的高能X射线透露,它们位于5个星系的中央。

这些黑洞是由美国航天局2012年发射的核光谱望远镜阵列轨道天文台发现的。该太空望远镜系统旨在识别远程物体发射的超高能X射线。

英国达勒姆大学星系天文学中心首席科学家乔治·兰斯伯里说:“长期以来,我们知道存在着未受尘埃和气体遮盖的超大质量黑洞,但怀疑我们视线之外是否隐藏着更多这样的黑洞。”

兰斯伯里说:“核光谱望远镜阵列让我们首次能够清晰地看到这些隐藏起来的巨兽黑洞。我们此前推测它们就在那里,却难以发现它们,因为它们处于被掩盖的状态。”

兰斯伯里说:“尽管我们只发现了这些被隐匿的超大质量黑洞中的5个,但当我们利用该结果在整个宇宙外推时,推测出的数量非常可观,也符合我们的预期。”

这些科学家在英国威尔士兰迪德诺举行的皇家天文学会全国天文会议上介绍了他们的发现。

此项研究得到英国科技设备委员会的资助,研究结果将刊发在美国《天体物理学杂志》上。

 


中国科学报 2015 7 8

科学家发现巨大“隐身”黑洞

河外星系(2015 年 7 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

本报讯 英国皇家天文学会宣布,天文学家日前发现了5个之前隐藏于视野之外的超大质量黑洞。虽然被尘埃和气体掩盖,这些黑洞仍然发射着高能X射线,因此科学家能使用美国宇航局的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)探测到它们的存在。科学家表示,发射于2012年的NuSTAR最终能帮助他们找到数百万个隐藏的巨型黑洞。这些超级黑洞的质量是太阳的数百万或数十亿倍,被认为位于星系中央。(张章)

 


上海科技报 2015 7 8

棒旋星系也犯“二”

上海天文台在“双棒星系”研究上取得新进展

我们生活在银河系之中,曾经我们以为银河系是一个普通的旋涡星系,现在已知道它原来是一个棒旋星系。其实,大部分旋涡星系都像我们银河系一样,因星系盘自身的不稳定性而在星系中心形成由大量恒星聚集而成的“棒”状结构,这一类星系被称为棒旋星系。其中,还有一个子类的棒旋星系很特殊,它们包含两个棒,小棒嵌在大棒中,因其“二”而被称为双棒星系。 

特殊不意味着它们很罕见,其实光学和红外的观测发现双棒星系相对比较常见:约四分之一的早型棒旋星系是双棒星系。由于通常这两个星系棒的转动速度和尺度都不相同,它们之间也进行相互作用,因此此类星系有诸多非常奇特的动力学特性。位于星系中心转动较快的小尺度棒也被学术界猜测是一种将星系大尺度上的气体输运到星系中心从而为超大质量黑洞提供燃料的可能机制。 

对此类特殊棒旋星系的形成条件和过程一直没有定论。此前一些理论认为,大量气体的存在是形成中心小棒并同主棒解耦的必要条件。上海天文台博士研究生杜敏在沈俊太研究员与英国中央兰开夏大学Debattista教授的指导下,在双棒星系的形成与演化理论研究上取得了新进展。他们通过不含气体的多体数值模拟方法研究棒旋星系的形成和演化,通过系统探索参数空间,发现在纯盘星系中心加入以有序运动为主导的动力学冷盘可以成功产生这种奇特的双棒结构。双棒星系在形成后呈现很有趣的动力学特性:当小棒与大棒平行时,小棒的强度比较弱但转动更快些,而当二者垂直时,小棒的强度比较强但转动比较慢。目前该工作已经在近期发表在国际核心期刊美国《天体物理杂志》(Astrophysical Journal)上,并且已经得到国际同行的关注。

“我们的数值模拟中并没有考虑气体的贡献,结果表明星系中心小尺度棒也可能是由于星系中心动力学冷盘自身的棒不稳定性导致的,并不必需气体直接参与。”杜敏说。 

如此简单而自然的形成条件暗示可能小尺度棒普遍存在于星系形成过程,虽然目前我们很难在高红移观测到被尘埃遮挡的如此小尺度(~1kpc)的棒结构。“这些小尺度将如何演化?我们认为,这些小尺度棒可以通过进一步吸积物质变长变大,成为我们通常观测到的单棒星系。或者由于双棒之间的相互作用,一部分小尺度棒被主棒捕获,从而发生耦合。最终也许只有一小部分双棒结构稳定至今。” 

“星系中心小尺度棒的形成过程主要有两种可能:其一,形成于星系演化中期,主棒向星系中心输运气体构建小尺度棒;其二,形成于星系诞生早期,由大量恒星和气体混合而成的团块相互碰撞并合而成。第二类机制形成的小尺度棒容易被误认为是核球。小尺度棒形成于星系演化早期还是中期,仍需要进一步的系统地理论模拟工作。”沈俊太研究员总结道。 (上海天文台)

 


参考消息 2015 7 10

天文学家观测黑洞醒来“吃早餐”

河外星系(2015 年 7 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

黑洞“吞食”想象图(法新社)

 

【法新社巴黎78日电】那些联合多个天文望远镜将镜头对准陌生星球信号的天文学家近日终得回报,有幸坐在第一排目睹了黑洞“苏醒”后狼吞虎咽吃早餐的壮观景象。

天文学家称,这个黑洞位于双鱼座内一个距离地球4200万光年的星系中央,该黑洞或已沉睡了数百万年。

2012年,那些巡视苍穹的科学家们有幸捕捉到了双鱼座NGC660星系的黑洞苏醒时发出的光亮。

“这可谓千载难逢!”英国曼彻斯特大学乔德雷尔班克中心的梅甘·阿尔戈在接受本社采访时说。

“这是人类首次能够(对黑洞觉醒)进行实时观测,而且距离银河系又是如此之近。”

黑洞是时空中密度极大的区域,黑洞的引力大到连光线都无法逃脱。

通常,黑洞都是窝在星系中央,悄无声息地休眠,不被察觉。不过偶尔,我们也能窥见它们大快朵颐的模样——将气体和尘埃一并狼吞虎咽,有时能将数个星体囫囵吞枣,再把残骸喷吐出来。

2012年,天文学家在波多黎各利用一台射电望远镜观测到NGC660发出的光亮是几个月前的数百倍,“这是一个极不可能、极不寻常的情况”,阿尔戈说。

一开始,天文学家并不清楚光亮爆发的原因究竟是行星爆炸还是超大质量黑洞的活动。

因此,由阿尔戈带领的研究小组将位于英国、荷兰、俄罗斯、中国和南非的射电望远镜集合起来,一齐对准这一目标星系,创造出了一套能够观察到更多细节的组合观测设备。

它们在NGC660星系的中央发现了一个“非常明亮”的物体。英国皇家天文学会发表声明称:“非活动期的黑洞不会放出大量射线,因此我们只能通过其对周围星体运行轨道的引力作用来探测它们的存在。不过NGC660的这个黑洞现在看来相当明显。”

阿尔戈说,肯定是某些物质,很可能是气体和尘埃,距离黑洞太近,无法抵御引力牵拉而陷入其中,最终将黑洞唤醒。黑洞活跃期有多长将取决于“食物”的数量。

阿尔戈说,“对邻近星系发生的这一事件进行研究,能够帮助我们更好地理解星系如何在宇宙时空长河中进化。”这一发现是在英国皇家天文学会于威尔士兰迪德诺召开的国家天文会议上公布的。

 


科技日报 2015 7 10

借助宇宙引力透镜效应

普通天文望远镜也能用来观测黑洞

科技日报北京79日电 (记者刘园园)目前,人类的望远镜无法直接观测遥远的黑洞。不过,借助宇宙的引力透镜效应,科学家或能够把普通的天文望远镜变成“黑洞望远镜”,从而观测研究黑洞。

据物理学家组织网报道,天文学家正在通过国际伽玛射线天文台(INTEGRAL)、费米伽马射线太空望远镜(FERMI)和伽玛暴快速反应探测器(SWIFT),利用引力透镜的放大效果来研究一个超重黑洞的内部区域。

在黑洞周围,伽马射线喷流以接近光速的速度“驰骋”。科学家认为,这些喷流是超高温物质被黑洞吞噬时发射的,他们试图弄明白伽马喷流释放的过程,却因为天文望远镜“鞭长莫及”而力不从心。

现在,引力透镜效应给科学家带来希望。宇宙中的天体可以凭借自己的引力像放大镜一样弯曲并聚焦周围的光线,这就是引力透镜效应。借助该效应,科学家观测了直接包围着超重黑洞的编号为PKS 1830-211的星系。

这一黑洞距地球数十亿光年,无论是INTEGRAL还是FERMI都无法独立观测这一区域。该研究第一作者、瑞士日内瓦大学的安德里·尼洛诺夫说,观察PKS 1830-211就像在地球上观察月球上的一只蚂蚁。

尼洛诺夫和同事利用坐落在地球与黑洞中间的一颗恒星来“放大显示”黑洞,并测量了伽马射线放射区的大小。这是科学家首次将这种方法用于测量伽马射线。

这些观测允许天文学家勾勒出伽马射线喷流的完整图像。研究结果显示,FERMI所探测到的高能伽马射线来源于一个非常小的区域,而INTEGRAL探测到的能量较低的伽马射线则来源于周围更大的区域。

“这个黑洞是宇宙中最强大的黑洞之一,完整地描绘出它的放射物有望让我们深入理解这些宇宙喷流到底是如何产生的。”欧洲航空局INTEGRAL项目科学家艾瑞克·考尔科斯表示,这些观测为科学家提供了关于超重黑洞周围发生的高能过程的独特信息。

 


中国科学报 2015 7 16

“双棒星系”理论研究获进展

本报讯(记者黄辛通讯员左文文)中科院上海天文台沈俊太研究组在双棒星系的形成与演化理论研究上取得了新进展。他们通过不含气体的多体数值模拟方法研究棒旋星系的形成和演化,通过系统探索参数空间,发现在纯盘星系中心加入以有序运动为主导的动力学冷盘可以成功产生这种奇特的双棒结构。双棒星系在形成后呈现很有趣的动力学特性:当小棒与大棒平行时,小棒的强度比较弱但转动更快些,而当二者垂直时,小棒的强度比较强但转动比较慢。相关研究成果已发表于《天体物理杂志》,引起了国际同行的广泛关注。

现在已知道银河系是一个棒旋星系。其实,大部分旋涡星系都像银河系一样,因星系盘自身的不稳定性而在星系中心形成由大量恒星聚集而成的“棒”状结构,这一类星系被称为棒旋星系。其中,还有一个子类的棒旋星系很特殊,它们包含两个棒,小棒嵌在大棒中,因其“二”而被称为双棒星系。由于通常这两个星系棒的转动速度和尺度都不相同,它们之间也进行相互作用,因此此类星系有诸多非常奇特的动力学特性。位于星系中心转动较快的小尺度棒也被学术界猜测是为中心超大质量黑洞提供食物的可能机制——将星系大尺度上的气体输送至星系中心。

对此类特殊棒旋星系的形成条件和过程一直没有定论。一些理论认为,大量气体的存在是形成中心小棒并同主棒解耦的必要条件。

该成果是上海天文台博士生杜敏在沈俊太研究员与英国中央兰开夏大学Debattista教授的指导下获得的。“数值模拟中并没有考虑气体的贡献,结果表明星系中心小尺度棒也可能是由于星系中心动力学冷盘自身的棒不稳定性导致的,并不必气体直接参与。”杜敏表示,如此简单而自然的形成条件暗示可能小尺度棒普遍存在于星系形成过程,虽然目前我们很难在高红移观测到被尘埃遮挡的如此小尺度(~1kpc)的棒结构。“这些小尺度将如何演化?我们认为,这些小尺度棒可以通过进一步吸积物质变长变大,成为我们通常观测到的单棒星系。或者由于双棒之间的相互作用,一部分小尺度棒被主棒捕获,从而发生耦合。最终也许只有一小部分双棒结构稳定至今。”

沈俊太表示:“星系中心小尺度棒的形成过程主要有两种可能:其一,形成于星系演化中期,主棒向星系中心输运气体构建小尺度棒;其二,形成于星系诞生早期,由大量恒星和气体混合而成的团块相互碰撞并合而成。第二类机制形成的小尺度棒容易被误认为是核球。小尺度棒形成于星系演化早期还是中期,仍需要进一步的系统地理论模拟工作。”

 

 


科技日报 2015 7 19

科技新视野:神秘的“宇宙闪光”

河外星系(2015 年 7 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

714日,美国宇航局费米伽玛射线探测器发现一个神秘的“宇宙闪光”。该闪光的能量释放是目前观测到最强大的一次。

 


光明日报 2015 7 24

50亿年前高能脉冲

河外星系(2015 年 7 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

CFP

 

美国国家航空航天局的费米伽玛射线探测器发现一个神秘的“宇宙闪光”,这是天空中出现的一个耀眼的能量释放。数据分析后发现,探测器发现了一次50亿年前的高能脉冲,来自3C279星系中央的“怪物黑洞”。这场能量释放是目前观测到最强大的一次高能闪光事件,主要为伽马射线,在经过50亿年的时空旅程后终于抵达地球。


 

科技日报 2015 8 6

天文学家观测到星系“以大吃小”过程

新华社伦敦84日电 (记者张家伟)英国爱丁堡大学4日发布的报告说,来自中国、日本和英国的一个天文学团队通过大型望远镜成功观测到一个大型星系如何逐步吞噬临近的较小星系,相关数据将有助于天文学家深入研究星系的形成。

研究人员合作利用夏威夷冒纳凯阿天文台的昴星团大型天文望远镜,对一个代号为“M81”的星系及其附近的两个小星系“M82”、“NGC3077”进行观测,这个星系群距离银河系约有1170万光年。

他们从获取的图像中发现,这个星系群中的核心星系“M81”正不断将临近两个较小星系中的恒星牵引过来。在“M81”的强大引力作用下,这两个小星系的形状发生畸变,这个过程被天文学家称为“潮汐撕裂作用”。

研究人员预计,这两个小星系最终会被“M81”彻底吞噬,这种程度的星系吞噬事件超出他们此前的预期。但这并不是孤立事件,在上世纪90年代初,天文学家也曾发现人类所处的银河系在不断吞噬临近的一个较小星系。

研究人员说,过去20年的累积研究成果显示,这类天文学事件发生的几率在不断上升,此次观测结果再次印证了这个观点。这项研究对于人们深入了解银河系的构成和进化过程具有非常重要的意义。

 


 

科技日报 2015 9 3

新方法确认宇宙中存在双黑洞

河外星系(2015 年 7—9 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

据新华社北京92日电 (记者吴晶晶)记者2日从中科院国家天文台获悉,由国家天文台陆由俊、闫昌硕和美国俄克拉荷马大学戴新宇、北京大学于清娟组成的研究团队发现,在距离地球最近的类星体Markarian231中隐藏着超大质量双黑洞。这是科学家首次用连续谱的特征方法发现证据确凿的双黑洞。该项研究成果发表在国际期刊《天体物理杂志》上。

陆由俊介绍说,双黑洞是指相互绕转的两个黑洞组成的一个系统,就好比两位花样滑冰运动员在冰上不停旋转。

他说,天文观测表明绝大多数星系中心都存在超大质量黑洞。而大质量星系是由小质量星系合并形成的,星系合并就不可避免地产生超大质量双黑洞。但实际上目前有关超大质量双黑洞存在的证据十分稀少模糊,且存在争议。

科研团队分析了离地球最近的类星体Markarian231的连续谱,发现其具有“极端并且令人惊奇的性质”,正好可以用超大质量双黑洞的相关理论来解释。

通过构建动力学模型并与观测对比,研究团队发现中心主黑洞的质量约为1.5亿个太阳质量,而绕主黑洞旋转的次黑洞的质量则有4百万个太阳质量。它们的轨道周期为1.2年。双黑洞的共同旋绕会发射引力波、损失能量,并最终在几十万年后碰撞。

 


 

中国科学报 2015 9 7

国家天文台等:最近的类星体中隐藏超大质量双黑洞

河外星系(2015 年 7—9 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

Markarian231的哈勃图像

 

河外星系(2015 年 7—9 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

超大质量双黑洞吸积系统艺术想图象

 

本报讯 近日,国家天文台研究人员陆由俊、闫昌硕和合作者发现在最近的类星体Markarian 231中隐藏的超大质量双黑洞。该项研究成果已经发表在国际期刊《天体物理杂志》。陆由俊、闫昌硕以及美国俄克拉荷马大学戴新宇、北京大学科维理天文与天体物理研究所于清娟组成的研究团队分析了最近的类星体Markarian 231的连续谱。根据哈勃望远镜对Markarian 231核心紫外辐射的观测和凯克等望远镜的光学观测数据,他们发现Markarian 231“极端并且令人惊奇的性质”可以很好地用超大质量双黑洞的吸积来解释。

如果在该类星体中心只存在一个黑洞,那么由其附近炽热气体形成的吸积盘就会发射大量的紫外射线。然而,观测显示来自盘中心的紫外辐射骤然减弱。这一特征就为吸积盘上存在着一个巨大的绕中心黑洞旋转的面包圈洞结构提供了有力观测证据。基于动力学模型,对此光学紫外连续谱的最好解释就是吸积盘中心是由两个相互绕转的超大质量黑洞构成,它们将吸积盘内区物质扫除殆尽。中心主黑洞的质量约为1.5亿个太阳质量,而在圈洞内绕主黑洞旋转的次黑洞的质量则有四百万个太阳质量。次黑洞携带有一小吸积盘并发射紫外辐射。它们的轨道周期为1.2年。双黑洞的共同旋绕会发射引力波、损失能量,并最终在几十万年后碰撞。

低质量的次黑洞是和Markarian 231并合的星系的遗迹。寄主星系的不对称性以及年轻的蓝色恒星的长长的潮汐尾,都表明它们近期经历过并合。并合的结果使得Markarian 231成为一个恒星形成率为银河系100倍的活跃星爆星系。落入中心的气体为黑洞“引擎”提供燃料,触发外流和气体湍流并进一步激发恒星诞生的大爆发。

这项发现不仅揭示了Markarian 231中存在密近超大质量双黑洞,它还表明很多类星体——由星系并合触发的活动星系的明亮核心中都有可能存在相互绕转的双黑洞。该项研究为通过类星体的光学或紫外辐射缺失来系统搜寻这些超大质量双黑洞提供了样板。

此研究得到了国家基金委的面上项目和中国科学院先导“宇宙结构起源”专项的资助。(科讯)

 


 

中国科学报 2015 9 9

观测发现“蜘蛛”星系吞噬宇宙网络气体

河外星系(2015 年 7—9 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

图片来源:Ralf Kaehler

 

本报讯 据推测,和蜘蛛一样,宇宙中的矮行星也会吞噬一张隐形大网中的气团,这一过程似乎在宇宙幼年时期推动了恒星和星系的形成。然而,这一现象在实践中却很难观测到。

但由加那利群岛天体物理学研究所的Jorge Sanchez Almeida带领的团队刚刚完成了这项观测。该团队观测了一系列规模较小、光线微弱的星系,这些星系的氢和氦元素比例较低,他们由此推断了氧气水平在这些星系盘中如何变化。

研究发现,明亮的、形成恒星的区域拥有的氧气仅是这些星系其他地方氧气量的1/10左右。这表明,新到来的气体在驱动恒星形成。研究人员总结认为:这些气体是新近增加的,因为任何古老的气体在一个同质气体圈中混淆数亿年之后,都会失去其特有的化学特征。(鲁捷)

 


科技日报 2015 9 13

生活与科技:哈勃望远镜拍摄的梅西耶星系96的图像

河外星系(2015 年 7—9 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

94日,美国宇航局公布哈勃望远镜拍摄的梅西耶星系96的图像。

 


中国科学报 2015 9 14

双黑洞探寻:曙光来了吗?

本报记者 倪思洁

黑洞一直是宇宙中令人浮想联翩的存在。

如今,科学家们又有了新发现——在距离地球最近的类星体“马卡良231”(Markarian231)中隐藏着超大质量双黑洞。这一研究由国家天文台研究员陆由俊、美国俄克拉何马大学教授戴新宇等人组成的团队共同完成,相关成果发表于《天体物理杂志》。

“这次研究不仅证明了‘马卡良231’星系中双黑洞的存在,同时还为我们以后系统研究双黑洞提供了新方法,即研究分析其发射出来的光学和紫外线。”陆由俊在接受《中国科学报》记者采访时说。与此同时,也有专家表示,该研究仍有待后续验证。

“太极”黑洞

距地球6亿光年的“马卡良231”星系1969年被发现。它拥有非常亮的星系核,其电磁辐射主要来自中心的超质量黑洞以及由弥散物质组成的、围绕黑洞转动的吸积盘。

正是在这个遥远的星系中,科学家发现了超质量双黑洞系统,它们如同两条太极鱼,围绕着彼此不断旋转,组成一个“太极”圆盘。

对于这样的双黑洞,科学家早有理论预期。“观测发现几乎每个星系中心都存在一个黑洞。宇宙中很多星系是成双成对的,两个星系相互绕转、相互靠近并最终碰撞合并为一个星系,在这个过程中自然会同时产生双黑洞系统。”陆由俊说。

戴新宇也表示,宇宙的结构,比如那些巨大的星系或者星系团,都是从小通过不断融合逐渐变大的,双黑洞是星系融合产生的自然结果。

对于宇宙学家来说,黑洞不仅是科幻片中震撼的视觉感受,更是一种极端的物理现象。“黑洞代表着时空边缘,是引力极端作用下形成的完美天体,对研究引力理论,验证爱因斯坦的广义相对论来说都非常重要。”陆由俊说。

引力波辐射是广义相对论最有意思并等待验证的预言,而双黑洞绕转会产生强烈的引力波辐射,导致时空畸变。证认出更多的双黑洞,将有利于帮助更好地理解双黑洞、类星体和星系的形成演化,也为引力波探测提供目标源并帮助进一步深入理解引力的奥义。

但是,长期以来,科学家一直没有明确地“看”到双黑洞系统。“如果我们找不到双黑洞,说明我们对于星系形成的理解可能出问题了。”陆由俊说,这正是全球宇宙学家都在寻找双黑洞的原因之一。

被“吃掉”的短波

近年来,科学家已经在类星体中发现了少量双黑洞系统存在的证据,基本都是通过观察它们的宽发射线特征或周期性光变得到。不过,几乎没有确信无疑的观测证据表明双黑洞系统确实存在。

“如果某些类星体是双黑洞系统,那么,两个黑洞在相互旋转的过程中会与周围的气体盘发生相互作用,导致发出的光亮出现周期性变化。观测到的发射线也可能因双黑洞的相互绕转而呈现双峰结构。”陆由俊说。

但是,光亮度的变化,并不能作为双黑洞系统存在的确凿证据。北京大学天文学系教授刘富坤表示,活动星系的成分复杂,探测过程很可能受其他因素影响。而且,单一黑洞自转过程中喷流方向的进动也会产生周期性光变,与双黑洞系统产生的光变很难区分开来。

这一次,中国科学家采用了一种新方法。他们通过分析类星体的连续光谱数据,发现“在短波段上,双黑洞系统的亮度相较单黑洞系统会有明显的不同”。

“短波一般是从离黑洞较近的吸积盘内部区域发出。与单一黑洞相比,双黑洞相互运转时,吸积盘内部区域会被‘吃掉’。因此双黑洞系统的短波发射较单黑洞系统‘暗’得多。”陆由俊说。

研究团队发现,双黑洞系统的存在是解释这种差异的最合适理论。通过构建动力学模型与观测结果进行对比,研究团队发现,中心主黑洞的质量约为1.5亿个太阳质量,绕主黑洞旋转的次黑洞的质量则有400万个太阳质量。它们的轨道周期为1.2年。

曙光之下再探索

对最新的研究,科学家认为,尽管研究方法有所创新,但仍不能表明活动星系核中的双黑洞系统一定存在。

“这个研究确实采用的是一种新的方法,对于未来进一步寻找双黑洞很有意义。但任何科研成果,特别是刚出来的科研成果,还有待更多科学家用不同的方法来验证。”刘富坤在接受《中国科学报》记者采访时评价。

刘富坤告诉记者,1988年,芬兰科学家利用此前近100年的观测数据,在世界上首次发现了活动星系核双黑洞系统可能证据,“不过,时至今日仍没有确凿的证据表明它100%就是双黑洞系统”。

2003年后,国际对双黑洞系统的研究呈现蓬勃发展的趋势。”刘富坤说,2003年,德国马普地外物理研究所科学家首次在一个星系里直接拍到了两个活动的黑洞的照片,“这表明一个星系里确实会出现两个黑洞”。

此后,国内外越来越多的年轻人加入了寻找确切的双黑洞系统的队伍,相关的研究论文数量也显著提升。

“在国内,双黑洞研究蓬勃起来的另一个原因是,国内主导及参与建设的500米口径球面射电望远镜(FAST)、平方公里阵列望远镜(SKA)、三十米望远镜(TMT)等望远镜项目,为寻找双黑洞提供了更多的可能性,我们需要尽快做一些前期的研究贮备。”刘富坤说。

刘富坤建议,未来可以尝试着将连续谱的方法与周期性光变等其他手段相互结合,进一步寻找确切的双黑洞系统。

 


中国科学报 2015 9 15

研究发现大量恒星爆发使星系停止造星

新华社 日美研究人员日前宣布,他们在距离地球约100亿光年的宇宙中首次发现了造星运动正趋于停止的星系,并发现星系内很多恒星发生超新星爆发,使作为造星原料的气体被释放到星系外部,这是造星运动停止的原因。

日本爱媛大学宇宙进化研究中心和美国加州理工学院等机构研究人员的这项成果将有助于探明星系进化的全貌。

科学界一般认为,宇宙诞生于约138亿年前。在宇宙年龄约20亿至30亿岁时,星系中爆发性地生成恒星,此后旺盛的造星运动趋于停止,转而平静地进化。不过,科学家们一直未弄清造星运动停止的原因。

此次,研究人员利用位于美国夏威夷岛的昴星望远镜,观察了六分仪座方向距离地球约100亿光年的宇宙空间,发现了6个造星正在停止的星系。

科学家迄今观测到的星系几乎都是正在生成恒星的星系和造星已停止数亿年的星系,而此次发现的6个星系处于二者之间的过渡期。由于这种星系具有全新的性质,研究小组将其命名为MAESTLO星系。

宇宙空间的气体是形成恒星的原料。研究人员发现,这次新发现的星系内气体非常少。他们通过分析这些星系发出的光,发现这些星系内有很多恒星发生了超新星爆发,使气体被释放到了星系外部。他们认为,这种所谓“超级风”现象是造星运动停止的原因。蓝建中

 


参考消息 2015 9 18

黑洞将发生灾难性大碰撞

河外星系(2015 年 7—9 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


中国科学报 2015 9 21

自然要览:一个成星星系中的CO

选自英国Nature杂志 2015910日出版

鲸鱼座中的不规则矮星系Wolf Lundmark MelotteWLM)金属性非常低(指比氦重的元素含量低),只有太阳金属性的13%。这有助于使其成为研究在接近早期宇宙的条件下恒星形成的一个有用模型。Monica Rubio等人报告了对WLM中的CO云的干涉测量观测结果。这些云与周围的原子和H2包裹层相比是微小的,但它们具有对银河系中的CO来说的典型密度和柱密度。正常CO密度可解释为什么在矮的不规则星系中正在形成的星团具有与巨大螺旋星系中的星团相似的密度。低的云质量表明,这些星团的质量也将比较低。

(田学文/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st

 


中国科学报 2015 9 22

10万年后巨型黑洞或相撞

本报讯 据美国《纽约时报》报道,一项新研究表明,处女座一个星系中的两个巨大黑洞正在相互撞击的轨道上向前迈进。今年1月的一项研究首次提出这对黑洞——距离地球35亿光年之外——的存在,它们行将发生碰撞是因为该星系内的类星体定期发出的闪烁的光。

现在,科学家创建的一个模型表明,这两个黑洞仅相距1光周(光年中的一周,约1150亿英里),比其他任何已知的黑洞之间的距离近1000倍。这样的距离让这两个天体处于相撞的进程中,最终在距今10万年后进入死亡漩涡。研究人员在线发表于《自然》的研究称,这是至今为止科学家发现的距今最近的潜在黑洞撞击事件。

由于科学家正在发现越来越多的双黑洞系统,研究人员表示,未来十年见证这种撞击的可能性在不断增大,这将给科学家提供首次探测爱因斯坦广义相对论中预测的引力波——即宇宙时空涟漪——的机遇。(鲁捷)

 


参考消息 2015 9 23

“哈勃”观测到星系合并

河外星系(2015 年 7—9 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


参考消息 2015 9 26

超亮星系诞生之谜有新解

河外星系(2015 年 7—9 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


科技日报 2015 9 30

新发现星系黑洞质量高出理论值30

科技日报北京929日电(记者刘岁晗)英国基尔大学和中央兰开夏大学的天文学家发现,SAGE0536AGN星系的中心超大质量黑洞,其规模约为依据现有星系演化理论推测的应有规模的30倍,比周围众多星系的黑洞亦要大很多。相关研究发表于《英国皇家天文学月报》上。

SAGE0536AGN星系新近由美国宇航局斯皮策红外太空望远镜观测发现,被认为至少有90亿年星系年龄。它包含一个非常耀眼的由于中心超大质量黑洞吸积气体而产生的活动星系核(AGN)。

据皇家天文学会网站日报道,研究团队已通过测量周围气体的运动速度确认了黑洞的存在。使用非洲南部大型望远镜,科学家可以观测到黑洞所发出的光被分散成多种颜色后形成的星系光谱,其中氢的发射谱正在通过多普勒效应逐渐拓宽。氢发射谱拓宽的程度昭示气体正以极高的速度运动,这正是缘于黑洞巨大引力场的存在。

这些测量数据被用来估算黑洞的质量,黑洞质量越大,发射谱线宽度越大。研究发现,SAGE0536AGN星系的黑洞质量约为太阳质量的3亿5000万倍。但是星系自身的质量(通过测量星系中星体的活动得出)估计仅为太阳质量的250亿倍。这样规模的星系,理论上所应具有的黑洞质量只相当于实际测算的三十分之一。论文第一作者、基尔大学的天体物理学教授雅克·范·隆表示,星系的质量可以是无比巨大的,中心的黑洞亦如此,但即便这样,SAGE0536AGN星系的黑洞还是“足难适履”,大得令人难以置信。

通常,黑洞会以同样的速率与所在星系一同扩张。但在SAGE0536AGN星系中,黑洞扩张的速度要比星系扩张的速度高出许多。该星系的情况是否只是成千上万星系中的特例,还是揭示了一种新类型的星系,仍待进一步探索。
  评论这张
 
阅读(0)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017