超越光谱： 发射 XRISM 用不同颜色的X射线研究宇宙

超越光谱：发射XRISM用不同颜色的X射线研究宇宙9月6日发射的X射线成像和光谱任务（XRISM）卫星旨在利用先进的X射线探测技术探索宇宙中的热等离子体流。(XRISM在太空中的概念图）图片来源：JAXAXRISM，发音为"crism"，是日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）和美国国家航空航天局（NASA）的一项合作任务，欧洲航天局（ESA）也参与其中。XRISM与现有X射线望远镜的不同之处在于它具有分辨不同颜色X射线光的独特能力。这将为科学家们提供大量信息。它配备了一种新型仪器，可以通过微小的温度变化探测X射线。它将能够识别所观察物体中存在的化学元素，如铁、镍、氧或硅，以及它们的丰度。XRISM还能读取气体运动的速度。芝加哥大学天体物理学家伊琳娜-茹拉夫列娃（IrinaZhuravleva）说："有了XRISM，我们将对炙热而充满能量的宇宙有一个全新的认识。我们将以前所未有的细节观测恒星爆炸、黑洞与其宿主星系的相互作用以及星系团的剧烈合并，但最令人兴奋的是，新任务总是伴随着意想不到的发现。"英仙座星系团（左）和室女座星系团（右）一直以来都是科学家们感兴趣的星系团。XRISM将以这些过去的观测（如上图钱德拉X射线天文台拍摄的图像）为基础，以便更好地了解这些大质量天体中的物理现象。资料来源：NASA/CXC/斯坦福大学/I.Zhuravleva等人探测极端现象X射线是由太空中一些能量最强的极端现象产生的。这些现象包括恒星爆炸、围绕超大质量黑洞旋转的物质以及星系团的合并--星系团是宇宙中最大的天体，其中包含数以千计被引力捆绑在一起的星系。芝加哥大学的科学家们将对首次观测到的几个大质量星系团和星系群进行分析。其中一个大问题与位于星系团中心的超大质量黑洞有关。科学家们知道，这些黑洞会向周围环境释放能量，从而调节恒星的形成速度。但这些黑洞究竟是如何与其宿主星系相互作用的，仍然是一个未解之谜。伊琳娜-朱拉夫列娃图片来源：摄影：JeanLachat"迄今为止，我们都是通过'静态'成像数据来研究这些相互作用的物理学原理，"克莱尔-布特-卢斯（ClareBootheLuce）天文学和天体物理学助理教授伊琳娜-茹拉列娃（IrinaZhuravleva）解释说。"通过XRISM，我们将测量超大质量黑洞驱动的气体运动速度，并研究不同气体和金属的混合情况。"对星系团的外部区域进行类似的测量也将揭示宇宙中能量是如何传递的。此外，XRISM还将精确测量不同化学元素的丰度以及星系内外的金属分布，从而揭示是哪类爆炸恒星造成了宇宙目前的化学构成。太空研究的新领域由于地球大气层会阻挡X射线，因此这些观测必须从太空中进行。从太空发射卫星并控制所有仪器是一项非同寻常的挑战。此前曾三次尝试发射和运行类似卫星，但都以失败告终；科学家们希望第四次发射能够取得成功。XRISM卫星发射后将进行测试和校准，以确保所有仪器都能在今年晚些时候开始观测计划。"XRISM将开启高分辨率X射线光谱学的新纪元，"Zhuravleva说。"我们对这次任务感到非常兴奋，并准备分析备受期待的数据"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383773.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383773.htm

哈勃太空望远镜拍摄的照片展示室女座星系团中的矮星系IC 776

哈勃太空望远镜拍摄的照片展示室女座星系团中的矮星系IC776IC776是室女座星系团中的一个矮星系，由于其发射的X射线而成为人们深入研究的对象，它提供了关于影响星系演化和宇宙学的过程的洞察力。本周"哈勃每周图片"的主角是矮星系IC776。这个由新旧恒星组成的漩涡星系位于室女座--实际上是室女座星系团--距离地球1亿光年。虽然它是一个矮星系，但也被归类为SAB型或"弱棒状"螺旋星系，一项研究将其命名为形态学上的"复杂案例"。哈勃望远镜拍摄的这一高度精细的画面很好地展示了这种复杂性。IC776有一个粗糙、受干扰的圆盘，但看起来是围绕核心旋转的，还有弧形的恒星形成区。这张照片来自一个专门研究室女座星系团中矮星系的观测项目，目的是寻找这些星系中的X射线源。X射线通常是由吸积盘发出的，在吸积盘中，被引力吸入一个紧凑天体的物质碰撞在一起，形成一个发热发光的圆盘。紧凑天体可能是双星对中的白矮星或中子星，从伴星中窃取物质，也可能是星系中心的超大质量黑洞，吞噬着周围的一切。像IC776这样的矮星系在室女座星系团中穿行时，会受到来自星系间气体的压力，这种压力既能刺激恒星的形成，又能为星系的中心黑洞提供能量。这会产生高能吸积盘，其温度足以发出X射线。虽然哈勃无法看到X射线，但它可以与NASA的钱德拉等X射线望远镜协调，利用可见光高分辨率地揭示这种辐射的来源。矮星系被认为对我们了解宇宙学和星系演化非常重要。与天文学的许多领域一样，在整个电磁频谱范围内对这些星系进行研究的能力对它们的研究至关重要。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429025.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429025.htm

宇宙利维坦：哈勃望远镜揭示了一个异常巨大的星系团

宇宙利维坦：哈勃望远镜揭示了一个异常巨大的星系团在该星系团周围可以看到许多其他的星系，还有一些带有明显衍射尖峰的前景恒星散布在整个图像中。这个特殊的星系团被称为eMACSJ1823.1+7822，位于近90亿光年外的天龙座。它是哈勃探索的五个超大质量的星系团之一，希望能够测量这些引力透镜的强度，并对星系团中暗物质的分布提供见解。像eMACSJ1823.1+7822这样的强引力透镜可以帮助天文学家研究遥远的星系，因为它就像巨大的天然望远镜，可以放大那些本来太暗或太远的物体。这张多波长的图像是由八个不同的滤光片和两个不同的仪器提供的数据：哈勃的高级观测相机（ACS）和宽场相机3（WFC3）。这两台仪器都有能力利用滤光片观察电磁波谱中的一小片天文物体，这使得天文学家能够在精确选择的波长上对物体进行成像。结合不同波长的观察，天文学家可以对天体的结构、组成和行为进行更全面的了解，而不是仅仅通过可见光来揭示。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358627.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358627.htm

哈勃捕捉到罕见的星系团 里面充满了宇宙奇观

哈勃捕捉到罕见的星系团里面充满了宇宙奇观这张由哈勃太空望远镜拍摄的令人惊叹的图片，展示了位于皮克托尔星座的ACOS520星系团。除了几个大的椭圆星系之外，这张图片还显示了一个环形星系和一对明亮的恒星，这些恒星因其丰富多彩的纵横交错的衍射尖峰而引人注目。这些观测是寻找以前没有探索过的大质量、发光的星系团的系列的一部分，为了解暗物质的分布提供了启示，并为研究遥远的物体提供了一个独特的天然引力透镜。资料来源：欧空局/Hubble和美国国家航空航天局，H.Ebeling在美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜拍摄的这张图片中，充满了各种有趣的天文发现。除了几个大的椭圆星系之外，还有一个环形星系潜伏在这张图片的右边。在这张图片的左边还可以看到一对明亮的恒星，值得注意的是它们的彩色纵横交错的衍射光线尖峰。这组天文奇观是位于皮克托尔星座的ACOS520星系团，是由哈勃的高级观测相机拍摄的。这是哈勃的一系列观测之一，寻找早期观测没有捕捉到的大质量、发光的星系团。天文学家们利用哈勃繁忙的日程表中偶尔出现的空隙，拍摄了这些几乎没有被探索过的星系团的图像，揭示了大量有趣的目标，供哈勃和NASA/ESA/CSA的詹姆斯-韦伯太空望远镜进一步研究。星系团是宇宙中最大的已知天体之一，研究这些天体可以深入了解暗物质的分布，暗物质是星系团大部分质量的来源。星系团的巨大质量可以让许多星系团充当引力透镜，扭曲和放大来自更遥远物体的光线。这可以让天文学家利用星系团作为一种天然的引力望远镜来揭示那些通常太过微弱而无法分辨的遥远物体--即使是对于哈勃的水晶般清晰的视野来说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356357.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356357.htm

日本发射火箭搭载探索宇宙起源的 X 射线望远镜、月球着陆器

日本发射火箭搭载探索宇宙起源的X射线望远镜、月球着陆器日本周四发射了一枚火箭，运载着一台将探索宇宙起源的X射线望远镜以及一个小型月球着陆器。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）通过现场视频直播了HII-A火箭从日本西南部种子岛航天中发射的情况。“我们升空了，”火箭在一阵烟雾中升空，然后飞越太平洋，日本宇宙航空研究开发机构的解说员说道。发射13分钟后，火箭将一颗名为X射线成像和光谱任务(XRISM)的卫星送入地球轨道，该卫星将测量星系之间的速度和构成。——

“圣诞树星系团”：韦伯望远镜和哈勃望远镜联合观测的炫目杰作

“圣诞树星系团”：韦伯望远镜和哈勃望远镜联合观测的炫目杰作MACS0416的全色视图，这是一个距离地球约43亿光年的星系团。这幅图像是通过将美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的红外观测数据与美国宇航局哈勃太空望远镜的可见光数据相结合而生成的。由此产生的蓝色和红色棱镜全景图为星系的距离提供了线索。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI、JoseM.Diego（IFCA）、JordanC.J.D'Silva（UWA）、AntonM.Koekemoer（STScI）、JakeSummers（ASU）、RogierWindhorst（ASU）、HaojingYan（密苏里大学）包括德克萨斯农工大学天文学家王立凡博士在内的研究小组将这幅新图像命名为"圣诞树星系团"，它结合了哈勃望远镜的可见光和韦伯望远镜探测到的红外光，展示了距离地球约43亿光年的星系团MACS0416。由于该星系团能够通过一种被称为引力透镜的现象放大来自更遥远背景星系的光线，因此研究人员能够识别出放大的超新星，甚至是放大倍数非常高的单个恒星。密苏里大学天文学家阎昊晶博士（HaojingYan）说："我们称MACS0416为圣诞树星系团，既因为它色彩斑斓，也因为我们在其中发现了这些闪烁的灯光。"这篇论文由王立凡合著，已被接受发表在《天体物理学杂志》上。自2006年以来，王立凡一直是德克萨斯农机大学物理和天文学系以及乔治-P.和辛西娅-伍兹-米切尔基础物理和天文学研究所（GeorgeP.andCynthiaWoodsMitchellInstituteforFundamentalPhysicsandAstronomy）的成员，他是一个时域天文学团队的成员，该团队正在利用JWST发现宇宙中最早的超新星，其中最古老的记录可以追溯到宇宙诞生30多亿年的时候。这个国际合作小组被称为"用于重离子化和透镜科学的主要河外星系区域"（PEARLS），由亚利桑那州立大学天文学家罗吉尔-温德霍斯特（RogierWindhorst）博士领导。该团队的方法之一是利用韦伯望远镜无与伦比的观测能力来搜寻观测亮度随时间变化的天体，即所谓的瞬变天体。在JWST发射前发表的2017年白皮书中，王和他的合著者预测，这台望远镜将利用其强大的主成像仪--近红外相机（NIRCam）--在一次拍摄中发现几个这样的瞬变天体。他们引用MACS0416图像及其包含的14个瞬变天体作为佐证，并指出这些发现超出了研究小组的预测。"JWST正在宇宙中发现大量的瞬变天体，主要是超新星，"王说。"它不仅发现了超新星，还发现了遥远星系中被附近前景星系引力场放大的恒星。"这些发现是通过对星系团MACS0416方向的天空区域进行反复观测而获得的。北黄道极（NEP）是JWST能够全年持续指向并获取数据的区域，是未来获取时域观测数据的理想地点。前所未有的灵敏度使得一些超新星，比如白矮星爆炸产生的超新星能够在整个宇宙中被探测到，甚至可以追溯到宇宙刚刚开始形成第一批恒星的时代。"天文学有两个基本问题：第一批恒星是如何形成的，以及驱动宇宙膨胀的力量的性质是什么JWST能够发现的瞬变现象将为解决这些问题提供所需的数据。这些发现表明，JWST是研究宇宙黎明期微弱瞬变的最强大工具，宇宙黎明期是指宇宙从没有恒星的黑暗时代走到今天的时代。它观测到的超新星可以探究第一批恒星的诞生过程，以及宇宙膨胀到宇宙年龄不足10亿年的过程。"其中一些超新星很可能是低质量恒星死亡后演变成白矮星，并通过热核爆炸爆发出来的。通过透镜恒星可以研究遥远宇宙中的单个恒星。这些早期恒星也可能是质量非常大的恒星，它们通过所谓的成对生产不稳定过程产生极其明亮的瞬态。"我们预计，这些'常规可发现'的瞬变将在解决宇宙黑暗时代的结束和暗宇宙膨胀的物理学问题方面具有巨大的潜力，"王说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399773.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399773.htm