一对注定会合并的黑洞接近到连望远镜都很难将其分开观察

一对注定会合并的黑洞接近到连望远镜都很难将其分开观察天文学家于1月9日在西雅图举行的美国天文学会会议上宣布,这对新发现的超大质量黑洞是有史以来最接近碰撞的,并在《天体物理学杂志》上发表了一篇论文。虽然从宇宙学的角度来看,这两个超大质量黑洞相距仅750光年,但在几亿年内不会合并。在此期间,天文学家的发现为宇宙中还有多少超大质量黑洞接近碰撞提供了更好的估计。这张艺术家的构想图显示了一个晚期的星系合并及其两个新发现的中心黑洞,这对双胞胎黑洞是在多种波长下观察到的最接近的黑洞。这一改进的人数将有助于科学家们倾听宇宙范围内被称为引力波的强烈时空涟漪的"合唱",其中最大的是星系合并后超大质量黑洞接近碰撞的产物。探测这种引力波背景将改善对宇宙历史上有多少个星系发生碰撞和合并的估计。新发现的黑洞之间的短距离"相当接近我们能够探测到的极限,这就是为什么这如此令人激动",研究报告的共同作者、Flatiron研究所计算天体物理学中心的副研究科学家ChiaraMingarelli说。由于黑洞之间的间隔很小,天文学家们只能通过结合七台望远镜的许多观测结果来区分这两个物体,其中包括美国宇航局的哈勃太空望远镜。(虽然通过光学望远镜不能直接看到超大质量黑洞,但它们周围有明亮的发光恒星群和被其引力吸引过来的温暖气体。)图为望远镜对两个新发现的超大质量黑洞的碰撞过程的观察。它们的宿主星系,左边,是由两个相撞的星系混合而成的。粉红色的方框显示了超大质量黑洞的位置。对这对黑洞的近距离观察,右图显示了两个明显的黑洞(白点),相距只有750光年。"天文学家们很快发现了这对黑洞,这意味着相距较近的超大质量黑洞可能比我们想象的更常见,因为我们发现了这两个黑洞,而且我们不需要找很远就能找到它们",Mingarelli说。新发现的超大质量黑洞居住在两个星系的混合体中,这两个星系在离地球大约4.8亿光年的地方发生碰撞。巨大的黑洞生活在大多数星系的中心,通过吞噬周围的气体、尘埃、恒星,甚至其他黑洞而变得更大。这项研究中发现的两个超大质量黑洞是真正的重量级。它们的质量分别是我们太阳的2亿和1.25亿倍。这两个黑洞在它们的宿主星系相互撞击时相遇。最终,它们将开始相互绕行,随着气体和恒星在两个黑洞之间穿行并窃取轨道能量,轨道会越来越紧。最终,这些黑洞将开始产生比以前探测到的任何黑洞都要强得多的引力波,然后相互碰撞,形成一个巨大的黑洞。这个艺术家的构想显示了一个晚期的星系合并及其两个新发现的中心黑洞。这对双胞胎黑洞是在多种波长下观察到的最接近的黑洞。之前对合并星系的观测只看到一个超大质量黑洞。由于这两个物体靠得很近,科学家们无法用一台望远镜明确地将它们分开观察。由加利福尼亚州奥克兰市尤里卡科学公司的迈克尔-J-科斯领导的这项新调查,结合了在地球和轨道上的七台望远镜的12次观测。尽管没有一个单一的观测结果足以证实它们的存在,但综合数据最终揭示了两个不同的黑洞。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338721.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1338721.htm

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韦布望远镜定格最遥远黑洞合并事件

韦布望远镜定格最遥远黑洞合并事件访问:NordVPN立减75%+外加3个月时长另有NordPass密码管理器天文学家已在宇宙中的很多大质量星系(包括银河系)内,发现了超大质量黑洞。这些黑洞的质量是太阳质量的数百万到数十亿倍,很可能对其所在星系的演化产生重大影响。但对于这些黑洞是如何变得如此巨大,科学家仍然缺乏充分了解。在最新研究中,韦布空间望远镜为早期宇宙中黑洞的生长提供了新线索。最新研究主要作者、剑桥大学的汉娜·乌伯勒解释道,拥有活跃吸积物质的大质量黑洞具有独特的光谱特征,天文学家可以识别它们。但对于非常遥远的星系,比如最新研究中的星系,这些特征从地面无法观测到,只有韦布空间望远镜才能捕捉到。借助韦布空间望远镜,乌伯勒等人在黑洞附近发现了快速运动的稠密气体,以及由黑洞在吸积过程中通常会产生的高温和高度电离气体,为两个星系及其大质量黑洞正在合并提供了证据。最新发现表明,合并是黑洞快速生长的重要途径,即使在宇宙黎明时期也是如此,大质量黑洞从一开始就在塑造星系的进化。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431607.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1431607.htm

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韦伯望远镜发现迄今最古老黑洞许多星系的中心都有一个超大质量黑洞,但科学家们目前尚不清楚这些黑洞是如何变得如此之大的。一种可能性是,它们由早期恒星坍缩产生的小黑洞形成,随着时间的推移,这些小黑洞结合在一起,形成一个超大质量黑洞。另一种说法是,它们是早期宇宙中大量气体直接塌缩而形成。在最新研究中,美国得克萨斯大学奥斯汀分校的丽贝卡·拉森及其同事们确定了迄今为止最早的黑洞,根据其与地球的距离,她们认为这个黑洞诞生于宇宙大爆炸后5.7亿年。此外,研究表明,这个黑洞的质量是太阳的1000万倍。拉森指出,这是早期宇宙中黑洞形成和生长的一个非常重要的未知领域,最新研究将有助科学家们揭示此类黑洞的形成原因。为识别出这个黑洞,拉森团队利用韦伯望远镜观察了一个星系,哈勃望远镜此前曾将该星系确定为宇宙早期已知最明亮的星系,但哈勃望远镜一直无法分辨出星系里面是什么。使用两台相机和两台分光镜,韦伯望远镜可分辨出星系发出的光信号的不同成分,并据此发现了这个黑洞。英国谢菲尔德大学的詹姆斯·穆兰尼说,这个黑洞的质量似乎表明,它不是由恒星质量的黑洞发展而来。相关研究已经提交论文预印本网站。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352643.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1352643.htm

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詹姆斯-韦伯望远镜新图展示了两个巨大星系撞在一起的画面詹姆斯-韦伯所做的工作继续让人惊讶。该望远镜背后团队分享的最新图像则是两个巨大星系撞在一起的画面。银河系的碰撞如此激烈,以至于可以看到星系碰撞时似乎有火花喷出。更耐人寻味的是,这两个星系的中心似乎都没有一个超大质量的黑洞。詹姆斯-韦伯捕捉到两个巨大星系相撞的惊人图像银河系的碰撞并不是一个意外或不常见的现象。事实上,詹姆斯-韦伯最近捕捉到了一张车轮星系的图像,这是由两个星系大规模碰撞而成的另一个星系。这张捕捉到IC1623和VV114的最新图像尤其引人注意--不仅两个星系砸在一起的图像看起来有火花,而且也没有黑洞的证据。大多数星系的中心都有一个活跃的超大质量黑洞。我们自己的银河系就有,而且我们以前甚至还捕捉到了那个黑洞的图像。当两个星系发生碰撞时,天文学家预计每个星系中心的黑洞会特别活跃。这是因为这种事件会将巨大的物质流从每个星系上扯下来。之后,碰撞通常会引起巨大的冲击波从而穿过碰撞的星系。然而当研究人员开始分析这两个砸在一起的星系时,他们发现这两个星系似乎都没有一个活跃的黑洞。该图像可以在上面《NewScientist》的推文中看到。银河系的反常现象缺乏任何指向活跃的超大质量黑洞的迹象是耐人寻味的。然而研究人员还不能保证这一点。正如他们所指出的那样,黑洞的存在可能更难探测。它们可能隐藏在粉碎在一起的星系的质量中。此外,有可能它们只是因为某些原因而不活跃。黑洞通常会从附近的恒星中吸走物质。因此,对于该地区的任何黑洞来说,这次碰撞似乎是一个完美的方式,其可以自由地从碰撞产生的混乱中获取食物。然而我们人类对黑洞仍有很多不了解,这两个星系中碰撞的气体和物质的数量可能只是掩盖了一个黑洞的存在。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301553.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1301553.htm

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詹姆斯-韦伯望远镜捕捉到惊人的星系合并现象该图像展示了一对正在合并的星系,称为IIZW96。据美国宇航局称,这些星系距离地球大约5亿光年,位于海豚座。使得这次合并如此引人注意的是气体和恒星的颜色结合在一起的方式,它为天文学家提供了关于星系演变如何发生的更多信息。早在2022年11月,IIZW96的星系合并是韦伯的前台和中心。图片来源。欧空局/韦伯,美国宇航局和加空局,L.Armus,A.Evans事实上,许多天文学家认为,我们自己的银河系有一天会与另一个星系合并,他们称之为"银河系的命运"。当这种情况发生时,银河系中央的超大质量黑洞无疑也会看到一些大的变化,所以这确实让人想知道,与银河系的合并究竟会给它和其他相关星系带来什么。詹姆斯-韦伯太空望远镜还有很长的寿命。该望远镜在2022年7月交付了它的第一批图像,为我们提供了更多关于早期宇宙的数据,同时也有助于展示该望远镜在捕捉星系合并和其他宇宙事件的图像方面有多么强大。通过这张IIZW96的图像,该望远镜继续兑现其承诺,帮助天文学家了解更多关于宇宙和我们的星系如何运作。一项突破甚至使我们有可能利用韦伯看到暗物质。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337435.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1337435.htm

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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

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NASA斯皮策望远镜发现仙女座超大质量黑洞的进食习惯这些仙女座星系的图像使用的是美国宇航局退役的斯皮策太空望远镜的数据。上图显示了多个波长的图像,揭示了恒星、尘埃和恒星形成的区域。下图只显示了尘埃,更容易看到星系的底层结构。资料来源:NASA/JPL-Caltech在美国国家航空航天局(NASA)退役的斯皮策太空望远镜(SpitzerSpaceTelescope)拍摄的图像中,数千光年长的尘埃流流向仙女座星系中心的超大质量黑洞。原来,这些尘埃流可以帮助解释质量是太阳数十亿倍的黑洞是如何饱餐一顿,却又"安静"地吃东西的。当超大质量黑洞吞噬气体和尘埃时,这些物质在掉入黑洞之前会被加热,从而产生令人难以置信的光影效果--有时比整个星系的恒星还要亮。当物质以不同大小的团块形式被吞噬时,黑洞的亮度就会发生波动。但是,位于银河系(地球的母星系)和仙女座(我们最近的星系邻居之一)中心的黑洞是宇宙中最安静的吞噬者之一。它们发出的微弱光线在亮度上没有明显变化,这表明它们吃的是少量但稳定的食物流,而不是大块的食物。这些食物流以螺旋的方式一点一点地接近黑洞,就像水流顺着下水道旋转一样。今年早些时候发表的一项研究将"安静的超大质量黑洞以稳定的气体流为食"这一假设应用到了仙女座星系。作者利用计算机模型模拟了仙女座超大质量黑洞附近的气体和尘埃随着时间的推移会有怎样的表现。模拟结果表明,超大质量黑洞附近可能会形成一个小的热气体盘,并不断为其提供能量。无数的气体和尘埃流可以补充和维持这个圆盘。但研究人员也发现,这些气流必须保持在一个特定的大小和流速范围内;否则,物质会以不规则的团块形式落入黑洞,造成更多的光波动。这张仙女座星系中心的特写照片是由美国宇航局退役的斯皮策太空望远镜拍摄的,上面用蓝色虚线标注了两股尘埃流流向星系中心的超大质量黑洞(用紫色圆点表示)的路径。资料来源:NASA/JPL-Caltech当作者将他们的发现与来自斯皮策和美国宇航局哈勃太空望远镜的数据进行比较时,他们发现斯皮策之前识别出的尘埃螺旋符合这些限制条件。由此,作者得出结论,这些螺旋体正在为仙女座的超大质量黑洞提供能量。加那利群岛天体物理研究所和慕尼黑大学天文台的天体物理学家阿尔穆德纳-普列托(AlmudenaPrieto)是今年发表的研究报告的共同作者之一。"我们有了20年前的数据,这些数据告诉了我们一些我们最初收集这些数据时没有意识到的东西。"斯皮策号于2003年发射升空,由美国宇航局喷气推进实验室(JPL)负责管理,它利用人眼看不见的红外光研究宇宙。不同的波长显示了仙女座的不同特征,包括较热的光源(如恒星)和较冷的光源(如尘埃)。通过分离这些波长并单独观察尘埃,天文学家可以看到星系的"骨架"--气体凝聚和冷却的地方,有时会形成尘埃,为恒星的形成创造了条件。仙女座星系的这一景象给我们带来了一些惊喜。例如,虽然仙女座星系和银河系一样是一个螺旋星系,但它的中心是一个巨大的尘埃环,而不是环绕其中心的明显的臂。图像还显示,在环的一部分有一个二级洞,一个矮星系从那里穿过。仙女座靠近银河系,这意味着从地球上看它比其他星系更大:用肉眼看,仙女座的宽度大约是月球宽度的六倍(约3度)。即使斯皮策望远镜的视场比哈勃望远镜更宽,它也必须拍摄11000张快照,才能绘制出仙女座的全貌。JPL为位于华盛顿的美国宇航局科学任务局管理斯皮策太空望远镜任务,直到该任务于2020年1月退役。科学运作在加州理工学院的斯皮策科学中心进行。航天器的运行由位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德-马丁航天公司负责。数据存档在加州理工学院IPAC管理的红外科学档案馆。加州理工学院为美国国家航空航天局管理JPL。编译自/scitechdaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432516.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1432516.htm

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