IXPE发送第一张科学图片

IXPE发送第一张科学图片

ByNASA中文

情人节到来之际，NASA于2021年12月9日发射的X射线成像偏振探测器在完成为期一个月的调试阶段后，首次提供了成像数据。 天文台上的所有仪器都运行良好，该天文台正在研究宇宙中一些最神秘和极端的物体。 IXPE首先将其X射线聚焦在仙后座A上，这是一个由17世纪发现的一颗恒星爆炸后的残骸组成的物体。爆炸产生的冲击波席卷了周围的气体，将其加热到高温，并加速宇宙射线粒子，形成一团在X射线光下发光的云。其他望远镜以前也研究过仙后座A，但IXPE将允许研究人员以新的方式对其进行研究。 这张超新星仙后座A的图像结合了NASA的X射线成像偏振探测器收集的一些第一批X射线数据（以洋红色显示）和来自 NASA钱德拉X射线天文台的高能X射线数据（以蓝色显示）。 影像来源：NASA/CXC/SAO/IXPE 在上图中，洋红色的饱和度对应于 IXPE 观察到的X射线光的强度。它覆盖了来自NASA钱德拉 X 射线天文台的高能X射线数据，以蓝色显示。钱德拉和IXPE配备不同种类的探测器，可捕捉不同级别的角分辨率或清晰度。此图像的附加版本仅显示IXPE数据。这些图像包含1月11日至18日收集的IXPE数据。 这张来自NASA X射线成像偏振探测器的图像描绘了来自天文台第一个目标——超新星仙后座A的X射线强度。颜色从冷紫色和蓝色到红色和热白色，都与X射线的亮度增加相对应。这张图像是利用IXPE在1月11日至18日期间收集的X射线数据制作的。 影像来源：NASA 钱德拉在1999年发射后，它的第一张图像也是仙后座A。钱德拉的X射线图像首次显示，超新星遗迹的中心有一个致密的物体，可能是黑洞或中子星。 仙后座A的IXPE图像与钱德拉拍摄的同一颗超新星遗迹的图像一样具有历史意义。”位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔航天飞行中心的IXPE首席研究员马丁·C·魏斯科夫说。“它展示了IXPE获得关于仙后座 A 的前所未有的新信息的潜力，该信息目前正在分析中。” 科学家将使用IXPE进行的一项关键测量称为偏振，这是一种观察X射线光在穿过空间时如何定向的方法。光的偏振包含了光起源环境的线索。IXPE的仪器还测量来自宇宙源的 X 射线的能量、到达时间和天空中的位置。 罗马国家天体物理研究所（INAF）IXPE的意大利首席研究员保罗·索菲塔说：“仙后座A的IXPE图像美极了，我们期待分析偏振数据，进一步了解这颗超新星遗迹。” 借助仙后座A的偏振数据，IXPE将让科学家们首次看到直径约10光年的超新星遗迹的偏振量如何变化。研究人员目前正在使用这些数据来创建该物体的首张X射线偏振图。这将揭示有关仙后座A是如何产生X射线的新线索。 “IXPE未来的偏振图像应该会揭示这个著名宇宙加速器的核心机制。”斯坦福大学IXPE联合研究员罗杰·罗曼尼说。“为了补充其中的一些细节，我们开发了一种使用机器学习技术使IXPE的测量更加精确的方法。我们期待在分析所有数据时会发现什么。” IXPE由猎鹰9号火箭从卡纳维拉尔角发射，目前在地球赤道上空370英里（600公里）的轨道上运行。该任务是美国宇航局和意大利航天局与12个国家的合作伙伴和科学合作者合作完成的。总部位于科罗拉多州布鲁姆菲尔德的鲍尔航空航天公司负责管理航天器运营。 参考来源： https://www.nasa.gov/mission_pages/ixpe/news/nasa-s-ixpe-sends-first-science-image.html

广阔的光线

广阔的光线

ByNASA中文

影像来源：X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/STScI, Palomar Observatory, DSS; Radio: NSF/NRAO/VLA; H-Alpha: LCO/IMACS/MMTF NASA及其国际合作伙伴最近发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜（韦伯）和X射线成像偏振探测仪（IXPE）极好地提醒人们，宇宙以多种不同的形式发射光或能量。为了全面研究宇宙物体和现象，科学家需要能够探测整个电磁波谱的望远镜。 这个画廊提供了一些例子，展示了来自地面和太空中的望远镜的不同类型的光的组合方式。这些选择的共同点是来自NASA钱德拉X射线天文台的数据，说明X射线（由非常热和高能的过程发出）是如何在整个宇宙中被发现的。 宝瓶座R 这个天体实际上是一对恒星：一颗在相对低温下稳定燃烧的白矮星和一颗高度可变的红巨星。当它们相互环绕时，白矮星将红巨星的物质拉到它的表面。随着时间的推移，这些物质积累到一定程度，就会引发爆炸。天文学家在最近几十年里已经看到过这样的爆发。从NASA哈勃太空望远镜观察到的壮观结构（红色和蓝色）中，可以看到更早的爆发证据。来自钱德拉的X射线数据（紫色）显示了来自白矮星的喷流是如何撞击它周围的物质并产生冲击波，类似于超音速飞机的音爆。 仙后座A 钱德拉对仙后座A超新星遗迹的观测表明，爆炸恒星中的单个元素是如何被抛入太空的。在这张照片中，X射线显示元素硅（红色）、硫（黄色）、钙（绿色）和铁（浅紫色）。遗迹边缘的蓝色显示了爆炸向外传播时产生的冲击波。这张图片还添加了一层来自美国国家科学基金会卡尔·央斯基甚大天线阵（深紫色、蓝色和白色）的仙后座A的无线电数据，以及一张来自哈勃望远镜（橙色）的光学图像。与X射线一样，无线电波可以穿透位于地球和仙后座A之间的厚厚的气体和尘埃云，提供关于这个著名恒星爆炸的额外信息。 吉他星云 在过去十年左右的时间里，天文学家们一直对高速移动的脉冲星（也就是旋转的中子星）的一些X射线喷流的排列感到困惑，这些喷流以奇怪的、意想不到的角度射向星际空间。这就是天文学家通过PSR B2224+65观测到的，PSR B2224+65是一颗脉冲星，因其在光学光（蓝色）下的形状而被称为“吉他星云”。钱德拉捕捉到的X射线流（粉红色）几乎垂直于吉他状结构，源自脉冲星的磁极。 阿贝尔2597 星系团是宇宙中由引力维系的最大结构，是包含单个星系、大量热气体和暗物质的动态环境。通常情况下，星系团中心的巨大黑洞可以帮助推动其行为。在阿贝尔2597星系团中，一个巨大的中央超大质量黑洞正在向外推动气体，并在其中产生气泡或空洞。这张阿贝尔2597的合成图像合成图像包括来自钱德拉的X射线（蓝色），来自数字化巡天（橙色）的光学数据，以及来自智利拉斯坎帕纳斯天文台的光学光中氢原子的发射（红色）。 NGC 4490 当两个星系在合并的过程中，引力的相互作用会触发恒星形成波。NGC 4490就是这种情况，这是一个螺旋星系，它与右上方一个较小的星系相撞，但在这张图片中没有看到。科学家们认为，这两个星系已经有了最亲密的接触，现在正在彼此分离。一些点状的X射线源代表星系内的恒星质量黑洞和中子星。在这张NGC 4490的图像中，钱德拉的X射线（紫色）与哈勃的光学图像（红色、绿色和蓝色）相结合。 NASA的马歇尔太空飞行中心管理钱德拉计划。史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心在马萨诸塞州的剑桥控制科学运作，并在马萨诸塞州的伯灵顿控制飞行运作。 阅读更多来自NASA德拉X射线天文台的信息。 如欲了解更多钱德拉图片、多媒体和相关资料，请访问： http://www.nasa.gov/chandra 参考来源： https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/an-expanse-of-light.html

“迷你”巨型黑洞可能藏有巨人成长的线索

“迷你”巨型黑洞可能藏有巨人成长的线索

ByNASA中文

在一个相对较小的星系中发现一个超大质量黑洞，有助于天文学家解开最大黑洞如何成长的谜团。 研究人员利用NASA的钱德拉X射线天文台在Mrk 462星系的气体和尘埃中发现了一个黑洞，其质量约为太阳的20万倍。 Mrk 462仅包含数亿颗恒星，是一个矮星系。相比之下，我们的银河系拥有数千亿颗恒星。这是第一次在矮星系中发现被严重掩埋或“遮蔽”的超大质量黑洞。 “Mrk 462 中的这个黑洞是超大质量或怪物黑洞中最小的一个，”新罕布什尔州达特茅斯学院的杰克·帕克说，他与同样来自达特茅斯的同事瑞恩·希科克斯领导了这项研究。 “众所周知，像这样的黑洞很难找到。” 在较大的星系中，天文学家经常通过寻找星系中心恒星的快速运动来发现黑洞。然而，矮星系太小、太暗，目前大多数仪器都无法探测到。另一项技术是寻找成长中黑洞的特征，例如气体被加热到数百万度，并在落向黑洞时发出X射线。 在这项研究中，研究人员利用钱德拉观测了8个矮星系，这些星系此前曾从斯隆数字巡天项目收集的光学数据中显示出黑洞增长的迹象。在这8个黑洞中，只有Mrk 462显示出了一个正在成长的黑洞的 X 射线特征。 与低能X射线相比，高能X射线的强度异常大，以及与其他波长数据的比较，表明Mrk 462黑洞被气体严重遮蔽。 “因为掩埋的黑洞比暴露的黑洞更难被发现，找到这个例子可能意味着有更多的矮星系存在类似的黑洞，”希科克斯说。 “这一点很重要，因为它可以帮助解决天体物理学中的一个主要问题：黑洞是如何在宇宙早期就变得如此之大的？” 先前的研究表明，当宇宙的年龄还不到10亿年（仅为当前年龄的一小部分）时，黑洞的质量可以达到太阳的10亿倍。一种观点认为，这些巨大的物体是在大质量恒星坍缩形成黑洞时产生的，而黑洞的质量只有太阳的100倍左右。然而，理论工作难以解释它们如何能够以足够快的速度增加重量以达到早期宇宙中看到的大小。 另一种解释是，早期的宇宙在形成之初就孕育了包含数以万计太阳质量的黑洞——可能是由于巨大的气体和尘埃云的坍缩造成的。 在拥有超大质量黑洞的矮星系中，有很大一部分支持这样一种观点，即早期恒星形成的小黑洞种子以惊人的速度增长，在早期宇宙中形成了数十亿个太阳质量的天体。一小部分人会倾向于这样一种观点，即黑洞开始形成时，其质量为数万个太阳的重量。 这些预期之所以适用，是因为一个巨大的星云直接坍缩成中等大小的黑洞所需的条件应该是罕见的，因此，人们并不认为大部分矮星系都会包含超大质量黑洞。另一方面，预计每个星系都会出现恒星质量的黑洞。 “我们不能从一个例子中得出强有力的结论，但这一结果应该会鼓励人们更广泛地搜索矮星系中埋藏的黑洞。”帕克说。“我们对可能研究到的东西感到兴奋。” 这些结果计划在盐湖城举行的美国天文学会第239次会议上公布，并作为1月10日星期一举行的虚拟新闻发布会的一部分。 NASA的马歇尔太空飞行中心管理钱德拉计划。史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心控制着马萨诸塞州剑桥市的科学运行和马萨诸塞州伯灵顿市的飞行运行。 图片来源：X射线：NASA/CXC/Dartmouth Coll/J.Parker&R.Hickox；光学/红外：Pan-STARRS 阅读更多来自NASA钱德拉X射线天文台的信息。 如欲了解更多钱德拉图片、多媒体和相关资料，请访问： http://www.nasa.gov/chandra 参考来源： https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/mini-monster-black-hole-could-hold-clues-to-giant-s-growth.html

钱德拉发现另一个星系中可能存在行星的证据

钱德拉发现另一个星系中可能存在行星的证据

ByNASA中文

有迹象表明，这可能是第一次被探测到一颗行星在银河系外穿过恒星的迹象 这可能是第一次探测到行星在银河系外穿过恒星的迹象。这个有趣的结果，利用NASA的钱德拉X射线天文台，打开了一个新的窗口，可以在比以往更远的距离搜索系外行星。 这颗可能的候选系外行星位于螺旋星系梅西耶51（M51）中，也因其独特的外形而被称为漩涡星系。 系外行星被定义为太阳系之外的行星。到目前为止，天文学家已经发现了银河系中所有其他已知的系外行星和系外行星候选行星，几乎所有这些行星都距离地球不到3000光年。M51中的一颗系外行星距离我们大约2800万光年，这意味着它的距离是银河系中的行星的数千倍。 系外行星被定义为太阳系之外的行星。到目前为止，天文学家已经在银河系中发现了所有其他已知的系外行星和系外行星候选者，它们几乎都离地球不到大约3000光年。M51中的系外行星将在大约2800万光年之外，这意味着它将比银河系中的行星远几千倍。 “我们正试图通过在X射线波长下寻找候选行星，为寻找其他世界开辟一个全新的舞台，这种策略使在其他星系中发现它们成为可能，”马萨诸塞州剑桥哈佛和史密森天体物理中心（CfA）的罗桑·迪·斯蒂法诺（Rosanne Di Stefano）说，他领导了这项研究，该研究今天发表在《自然天文学（Nature Astronomy）》上。 这一新的结果是基于凌日现象得出的。在凌日现象中，一颗行星经过恒星前方时会阻挡部分恒星的光线并产生特征性的倾角。天文学家使用地面和太空望远镜——比如NASA的开普勒和TESS任务中的望远镜——来寻找人类可以看到的可见光和电磁辐射，从而发现了数千颗行星。 迪·斯蒂法诺和他的同事们转而寻找从X射线明亮双星接收到的X射线亮度的下降。这些发光系统通常包含一个中子星或黑洞，从一个近轨道的伴星吸入气体。中子星或黑洞附近的物质变得过热，并在X射线中发光。 由于产生明亮x射线的区域很小，当行星从它前面经过时，可能会挡住大部分或全部X射线，这使得凌日更容易被发现，因为X射线可以完全消失。这将使我们能够在比目前的光传输研究更远的距离上探测到系外行星。因为这颗行星只阻挡了恒星的一小部分，因此光传输研究必须能够探测到光的微小减少。 研究团队使用这种方法来检测位于M51的一个名为 M51-ULS-1的双星系统中的候选系外行星。这个双星系统包含一个黑洞或中子星，它围绕一颗质量约为太阳20倍的伴星运行。他们使用钱德拉数据发现的X射线凌日持续了大约三个小时，在此期间X射线发射减少到零。根据这些信息和其他信息，研究人员估计M51-ULS-1中的候选系外行星大小大致与土星相当，并且围绕中子星或黑洞运行，其轨道距离约为土星与太阳距离的两倍。 钱德拉的X射线和NASA哈勃太空望远镜的可见光合成了M51的图像，其中包含一个方框，标记着可能的候选行星的位置。 图片来源：X射线：NASA/CXC/SAO/R.DiStefano, et al.；光学：NASA/ESA/STScI/Grendler 虽然这是一项诱人的研究，但还需要更多的数据来证实这是一颗银河系外的系外行星。其中一个挑战是，这颗候选行星的大轨道意味着它在大约70年内不会再次在其双星系统前穿过，这使得几十年来对其进行确认观测的任何尝试都无法实现。 “不幸的是，要确认我们看到了一颗行星，我们可能要等几十年才能看到另一次凌日现象，”加州大学圣克鲁兹分校的共同作者尼娅·伊马拉（Nia Imara）说。“由于轨道运行时间的不确定性，我们无法确切知道何时进行观测。” 光线变暗是否可能是由X射线源前面经过的气体和灰尘云造成的？研究人员认为这是一种不太可能的解释，因为M51-ULS-1中观察到的事件的特征与这种云的传播不一致。然而，候选行星的模型与数据是一致的。 “我们知道我们正在提出一个令人兴奋和大胆的声明，所以我们希望其他天文学家会非常仔细地研究它，”新泽西州普林斯顿大学的共同作者朱莉娅·贝恩特森（Julia Berndtsson）说。“我们认为我们有一个强有力的论据，这个过程就是科学的运作方式。” 如果这个系统中存在一颗行星，它很可能有一段动荡的历史和暴力的过去。该系统中的一颗系外行星将不得不在创造中子星或黑洞的超新星爆炸中幸存下来。未来也可能是危险的。在某个时候，伴星也可能爆炸为超新星，并以极高的辐射水平再次炸毁这颗行星。 迪·斯特凡诺和她的同事们利用钱德拉和欧洲航天局的XMM-牛顿望远镜，在银河系之外的三个星系中寻找X射线凌日现象。他们的搜索覆盖了M51中的55个系统，梅西耶101（风车星系）中的64个系统，梅西耶104（草帽星系）中的119个系统，从而产生了本文描述的单一系外行星候选者。 作者将在钱德拉和XMM牛顿的档案中搜索其他星系中更多的系外行星候选行星。钱德拉的大量数据集可用于至少20个星系，包括一些像M31和M33的星系，它们比M51近得多，因此可以探测到较短的凌日现象。另一个有趣的研究方向是寻找银河系X射线源中的X射线凌日，以便在不寻常的环境中发现附近的新行星。 这篇自然天文学论文的其他作者是瑞安·厄克特 （Ryan Urquhart，密歇根州立大学）、罗伯托·索里亚 （Roberto Soria，中国科学院大学）、维奈卡沙普 （Vinay Kashap，CfA）和塞隆·卡迈克尔 （Theron Carmichael，CfA）。NASA的马歇尔太空飞行中心管理钱德拉计划。史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心由马萨诸塞州剑桥控制科学操作，由马萨诸塞州伯灵顿控制飞行操作。 图片来源：X射线：NASA/CXC/SAO/R.DiStefano, et al.；光学：NASA/ESA/STScI/Grendler；插图：NASA/CXC/M.Weiss 从NASA的钱德拉X射线天文台了解更多信息。 如欲了解更多钱德拉图像、多媒体和相关资料，请访问: http://www.nasa.gov/chandra 参考来源： https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/chandra-sees-evidence-for-possible-planet-in-another-galaxy.html

钱德拉提高了银河系中心的温度

钱德拉提高了银河系中心的温度

ByNASA中文

This 2004 image was produced by combining a dozen observations from the Chandra X-Ray Observatory made of a 130 light-year region in the center of the Milky Way. The colors represent low (red), medium (green) and high (blue) energy X-rays. Thanks to Chandra’s unique resolving power, astronomers have now been able to identify thousands of point-like X-ray sources due to neutron stars, black holes, white dwarfs, foreground stars, and background galaxies. What remains is a diffuse X-ray glow extending from the upper left to the lower right, along the direction of the disk of the Galaxy. The spectrum of the diffuse glow is consistent with a hot gas cloud that contains two components – 10-million-degree Celsius gas and 100-million-degree gas. The diffuse X-rays appear to…

磁化线编织出壮观的银河系挂毯

磁化线编织出壮观的银河系挂毯

ByNASA中文

过热的气体和磁场在银河系的中心编织着能量的织锦。这幅新的宇宙杰作的新图像是由美国宇航局钱德拉x射线天文台和南非的MeerKAT射电望远镜的巨大数据拼接而成的。 银河系中心的新全景图是建立在之前钱德拉和其他望远镜的观测基础上的。与以前的成像活动相比，这个最新版本将钱德拉的高能视野扩展到了银河系平面的上方和下方，也就是银河系大多数恒星所在的圆盘。在我们的主图中，来自钱德拉的X射线显示为橙色、绿色、蓝色和紫色，显示不同的X射线能量，而来自MeerKAT的无线电数据则显示为淡紫色和灰色。图片中的主要特征以标注的方式显示。 有一条线特别引人注意，因为它的X射线和无线电发射交织在一起。它垂直于银河系的平面，长约20光年，，但宽度只有它的百分之一。 麻萨诸塞大学阿默斯特分校（University of Massachusetts at Amherst）的Q·丹尼尔·王（Q. Daniel Wang）对这条线的X射线和射电特性进行了一项新研究，表明这些特征是由狭长磁场结合在一起的。这与之前研究的线程中观察到的情况类似。（两条线在图像中都用红色矩形标出。左下角新研究的那条G0.17-0.41，离银河系平面更远。）当磁场沿不同方向排列、碰撞并相互扭曲时，可能会形成这样的条带，这一过程被称为磁重连。这与高能粒子远离太阳的现象相似，这也是造成有时影响地球的太空天气的原因。 通过对这些线索的详细研究，我们可以了解到更多天文学家在该地区观测到的银河系太空天气。这种天气是由一些不稳定的现象造成的，比如超新星爆炸，近距离恒星喷出的热气体，以及来自人马座A*（我们银河系的特大质量黑洞）附近区域的物质爆发。 主图中还标注了从明亮的X射线源（绿色圆圈）、人马座A*周围的尘埃中反射的X射线，以及紫色圆圈和椭圆中的拱门和五角星团、DB00-58和DB00-6、1E 1743.1-28.43、冷气体云和人马座C。 除了这些线团之外，新的全景图还揭示了银河系中心的其他奇观。例如，王的论文报告了巨大的热气羽，它们在银河系平面上下延伸了大约700光年，这里看到的比以往任何时候都更详细。（它们比费米气泡小得多，费米气泡在银河系平面上下延伸约25000光年）。这些羽流可能代表了银河系规模的外流，类似于被驱离太阳的粒子。这些气体可能是由超新星爆炸和最近发生在银河系中心附近的许多磁力重联而变热。银河系中的这种重新连接事件通常不足以被X射线探测到，除了银河系中心能量最高的事件，那里的星际磁场要强得多。 磁重联事件可能在加热存在于恒星之间的气体（星际介质）方面发挥了重要作用。这个过程也可能负责加速粒子以产生像在地球上观察到的那些宇宙射线，并驱动星际介质中的湍流，引发新一代的恒星诞生。 图像显示，磁线倾向于出现在大型热气体羽流的外部边界。这表明羽流中的气体正在驱动磁场，这些磁场相互碰撞，形成了磁力线。 王的论文描述了这些结果，发表在6月的《皇家天文学会月刊》上，预印本可在网上查阅。NASA的马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉项目。史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心控制着马萨诸塞州剑桥的科学和马萨诸塞州伯灵顿的飞行操作。 图片来源：X射线：NASA/CXC/UMass/Q.D. Wang；无线电：NRF/SARAO/MeerKAT 更多信息请访问NASA钱德拉X射线天文台。 如欲了解更多钱德拉图像、多媒体及相关资料，请访问: http://www.nasa.gov/chandra

天文望远镜联合对著名黑洞进行前所未有的观测

天文望远镜联合对著名黑洞进行前所未有的观测

ByNASA中文

Credits: NASA/GSFC/SVS/M.Subbarao & NASA/CXC/SAO/A.Jubett 2019年4月，科学家们使用事件视界望远镜(EHT)发布了第一张M87星系黑洞的图像。然而，这一非凡的成就仅仅是科学故事的开始。 来自19个天文台的数据即将公布，这些数据有望让人们对这个黑洞及其驱动的系统有前所未有的了解，并改善对爱因斯坦广义相对论的检验。 “我们知道，第一张黑洞的直接图像将是突破性的，”日本国家天文台(National Astronomical Observatory of Japan)的哈达和弘(Kazuhiro Hada)说，他是一项新研究的合著者，该研究发表在《天体物理学杂志通讯》(Astrophysical Journal Letters)上，描述了这一庞大的数据集。“但为了从这张非凡的图像中获得最大的效果，我们需要通过对整个电磁波谱的观测，了解黑洞当时的一切行为。” 超大质量黑洞的巨大引力可以为粒子的喷射提供能量，这些粒子以几乎光速的速度穿越遥远的距离。M87的喷射流产生的光横跨整个电磁波谱，从无线电波到可见光再到伽马射线。这一光谱的光的强度为每个黑洞提供了不同的模式。识别这种模式可以对黑洞的属性（例如，它的自旋和能量输出）提供至关重要的洞察力，但这是一个挑战，因为模式会随着时时间而改变。 科学家们用世界上最强大的地面和太空望远镜来协调观测，收集来自整个光谱的光，以弥补这种变化。这是迄今为止对带有喷射流的超大质量黑洞进行的最大的同步观测活动。 参与此次观测活动的NASA望远镜包括钱德拉X射线天文台、哈勃太空望远镜、尼尔·盖尔·斯威夫特天文台、核光谱望远镜阵列（NuSTAR）和费米伽马射线太空望远镜。 从EHT现在标志性的M87图像开始，一段新的视频将带领观众体验每个望远镜的数据之旅。这段视频显示了许多10倍尺度的数据，包括光的波长和物理大小。（数据在2017年4月获得）。然后，它通过来自全球各地的其他射电望远镜阵列的图像，在每一步中向外移动视野。(方块宽度的比例在右下角以光年表示)。接下来，视野将变为探测可见光（哈勃和斯威夫特）、紫外光（斯威夫特）和X射线（钱德拉和NuSTAR）的望远镜。屏幕拆分显示了这些同时覆盖相同面积天空的图像之间的比较情况。画面最后显示了地面上的伽马射线望远镜和太空中的费米从这个黑洞及其喷射流中探测到的情况。 每台望远镜都能提供有关M87中心这个65亿太阳质量黑洞的行为和影响的不同信息，该黑洞距离地球约5500万光年。 “有多个小组正在紧锣密鼓地研究他们的模型是否与这些丰富的观测数据相匹配，我们很高兴看到整个社会都在使用这个公共数据集来帮助我们更好地理解黑洞和它们的喷射流之间的深层联系。”加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的合著者达里尔·哈格德（Daryl Haggard）说。 这些数据是由来自32个国家或地区的近200个机构的760名科学家和工程师组成的团队，利用全球各地的机构和机构资助的天文台收集。观测时间集中在2017年3月底至4月中旬。 这些数据是由一个由来自32个国家或地区近200个机构的760名科学家和工程师组成的团队收集的，他们使用的天文台由全球各机构资助。观测集中在2017年3月底至4月中旬。 “这组令人难以置信的观测结果包括许多世界上最好的望远镜，”共同作者马来西亚吉隆坡马来亚大学的胡安·卡洛斯·阿尔加巴（Juan Carlos Algaba）说。“这是全世界天文学家为追求科学而共同努力的一个精彩例子。” 第一个结果显示，M87超大质量黑洞周围物质产生的电磁辐射强度是迄今为止所见过的最低的。这为从接近视界的区域到数万光年之外的区域研究黑洞提供了理想的条件。 这些望远镜的数据和当前(以及未来)的EHT观测数据的结合，将使科学家们能够对一些最重要、最具挑战性的天体物理学研究领域进行重要的研究。例如，科学家计划利用这些数据改善对爱因斯坦广义相对论的检验。目前，这些测试的主要障碍是不确定围绕黑洞旋转的物质是否会被喷射出去，特别是确定发射光的特性。 今天的研究解决的一个相关问题涉及被称为宇宙射线的高能粒子的来源，这些粒子不断地从外太空轰击地球。它们的能量可以比地球上最强大的加速器——大型强子对撞机所能产生的能量高出一百万倍。从黑洞发射的巨大喷射流，就像今天的图像中显示的那样，被认为是最高能量宇宙射线的最可能来源，但关于细节还有很多问题，包括粒子被加速的精确位置。因为宇宙射线通过其碰撞产生光，所以最高能量的伽马射线可以精确地确定这个位置，新的研究表明，这些伽马射线很可能不会在事件视界附近产生——至少不会在2017年产生。解决这一争论的关键是将其与2018年的观测结果以及本周收集的新数据进行比较。 “理解粒子加速度对于我们理解EHT图像和喷射流的所有‘颜色’至关重要，”来自阿姆斯特丹大学的合著者塞拉·马尔柯夫说。“这些喷射流设法将黑洞释放的能量输送到比宿主星系更大的尺度，就像一根巨大的电源线。我们的结果将帮助我们计算所携带的能量，以及黑洞喷射流对环境的影响。 这个新的数据宝库的发布恰逢EHT的2021年观测活动，这是自2018年以来首次利用全球范围内的无线电天线阵列进行观测。去年的活动因为COVID-19大流行而被取消，前一年则因为不可预见的技术问题而暂停。就在本周，EHT天文学家又将目标锁定在我们银河系（被称为人马座A*）的超大质量黑洞M87上，连同几个更遥远的黑洞一起进行了6个夜晚的观测。与2017年相比，该阵列得到了改进，增加了三台射电望远镜：格陵兰望远镜、亚利桑那州的基特峰12米望远镜和法国的北方扩展毫米阵列(NOEMA)。 “随着这些数据的发布，再加上观测的恢复和改进的EHT，我们知道许多令人兴奋的新结果即将出现，”耶鲁大学的合著者米斯拉夫·巴洛科维奇（Mislav Baloković） 说。 描述这些结果的《天体物理杂志通讯》可以在这里获取。 参考来源： https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/telescopes-unite-in-unprecedented-observations-of-famous-black-hole.html

NASA钱德拉X射线天文台开启宇宙宝藏宝库

NASA钱德拉X射线天文台开启宇宙宝藏宝库

ByNASA中文

这组图片对来自各种太空探测任务和望远镜的不同种类的光的图像进行了组合，以更好地理解宇宙。每个合成图像都包含来自钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory）的X射线数据和其他望远镜的数据。这些图片分别显示了一系列不同的天体，包括梅西耶82星系、阿贝尔2744星系团、超新星1987A、海山二星、车轮星系和螺旋星云。 来源：NASA / CXC / SAO，NASA /STScI，NASA /JPL-Caltech / SSC，ESO /NAOJ / NRAO，NRAO /AUI / NSF，NASA /CXC / SAO / PSU和NASA /ESA 人类可以通过全球范围内的望远镜和太空中的探测器探测到所有不同类型的光。从无线电波到伽玛射线，这种“多波长式”天文学方法对于全面了解太空中的天体至关重要。 上方所示的合成图提供了来自不同任务和望远镜的图像示例，这些图像被组合在一起以更好地了解宇宙科学。每幅图像都包含来自NASA钱德拉X射线天文台以及其他望远镜的数据，它们分别显示了不同类型的天体（星系、超新星遗迹、恒星、行星状星云），但从整体层面上它们共同展示了对整个电磁频谱的数据进行组合的可能性。 M82 来源：X射线数据来自NASA/CXC；光学数据来自NASA/STScI 梅西耶82，也称M82，是一个边缘朝向地球的不规则星系。这为天文学家和天文望远镜提供了一个绝佳的角度来观测该星系正处于恒星爆发时期所发生的事情。来自钱德拉的X射线数据（显示为蓝色和粉红色）展示了长达两万光年的、正在向外蔓延的气体，由于反复的超新星爆炸，这些气体被加热到了上千万度。来自哈勃太空望远镜的光学数据（显示为红色和橙色），展示了梅西耶82星系的主体部分。 阿贝尔2744（Abell2744） 来源：NASA/CXC；光学数据来自：NASA/STScI 星系团是宇宙中最大的结构，它们通过重力保持在一起。它们包含了数百到数千个星系和大量被称为等离子体的热气，这些气体的温度约为5000万度，在X射线中闪闪发光，直径范围达到数百万光年。阿贝尔 2744，又称为潘朵拉星系团。这幅图由来自钱德拉线的X射线数据（蓝色弥漫区域）和来自哈勃太空望远镜的光学数据（显示为红色、绿色和蓝色）合成。 超新星1987A（SN 1987A） 来源：射电望远镜数据来自ALMA—“阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜”(ESO/NAOJ/NRAO), P. Cigan and R. Indebetouw; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton；X射线数据来自NASA/CXC/SAO/PSU/K. Frank et al.；光学数据来自NASA/STScI 1987年2月24日，南半球的观测者在附近的星系中观测到一个新的天体，叫做大麦哲伦星云（Large MagellanicCloud）。当时观测到了几个世纪以来最明亮的超新星爆炸事件之一，这颗巨大的超新星后来被命名为超新星1987A（SN 1987A）。来自钱德拉的数据（显示为蓝色）显示了超新星冲击波（类似于超音速飞机的音爆）的位置，与原始爆炸点相距约四光年处的周边物质相互作用。来自哈勃望远镜的光学数据（显示为橙色和红色）也显示了环中这种相互作用的证据。 海山二星（Eta Carinae） 来源：NASA/CXC; 紫外线数据/光学数据来自NASA/STScI；合成图片来自NASA/ESA/N. Smith (University ofArizona), J. Morese (BoldlyGo Instituts) and A. Pagan 银河系中发生超新星爆炸的下一颗恒星会是哪一个？对此，天文学家还不确定，但其中一个候选对象是海山二星（Eta Carinae），这是一个包含两颗大质量恒星的不稳定系统，它们紧密地围绕着对方运行。这幅图像由三种类型的光数据合成：来自哈勃望远镜的光学数据（显示为白色），来自哈勃望远镜的紫外线数据（显示为青色）和来自钱德拉的X射线数据（显示为紫色）。前期的爆发形成了充满炙热的喷发气体、围绕两颗恒星的圆形突出部分，直径约为2.3光年。 车轮星系（CartwheelGalaxy） 图片来源:：X射线数据来自 NASA/CXC; 光学数据来自 NASA/STScI 车轮星系的外形类似于牛眼，这种描述还是比较恰当的，因为它的外形是部分由于穿过该星系中央的一个较小的星系所致。车轮星系的边缘是一个巨大的环状结构，直径约15万光年，由新形成的明亮大质量恒星所构成。剧烈的碰撞产生了冲击波，这些冲击波席卷了整个星系并引发了大量恒星形成。来自钱德拉的X射线数据显示为紫色，来自哈勃望远镜的光学数据（显示为红色，绿色和蓝色）表明了由碰撞引发形成的恒星的潜在位置。 螺旋星云（Helix Nebula） 来源: X射线数据来自NASA/CXC；紫外线数据来自 NASA/JPL-Caltech/SSC; 光学数据来自NASA/STScI(M. Meixner)/ESA/NRAO(T.A.Rector); 红外线数据来自 NASA/JPL-Caltech/K. Su 当像太阳这样的恒星耗尽燃料时会发生膨胀，外层脱落，之后，恒星内核收缩。这一阶段的恒星图像被称为“行星状星云”（planetary nebula），天文学家预计太阳将在大约50亿年内经历这一过程。这张螺旋星云图像包含来自NASA的斯皮策太空望远镜的红外数据（显示为绿色和红色），来自哈勃望远镜的光学数据（显示为橙色和蓝色），来自NASA的星系演化探测器（Galaxy Evolution Explorer）的紫外线数据（显示为青色）以及钱德拉的X射线数据（显示为白色），图像显示了在螺旋星云中心形成的白矮星。该图像跨越约四个光年。 其中三幅图像：超新星1987A、海山二星和螺旋星云是NASA学习宇宙（Universe of Learning，UoL）计划的一部分，这是一个综合的天体物理学学习和扫盲计划，特别是其中的ViewSpace项目。UoL汇聚了钱德拉X射线天文台、哈勃太空望远镜，斯皮策太空望远镜和其他NASA天体物理学探测任务的专家。 NASA的马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉计划。位于马萨诸塞州柏林顿的史密森尼天体物理学天文台的钱德拉X射线中心负责管理科研和飞行运作。 参见： https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/nasas-chandra-opens-treasure-trove-of-cosmic-delights.html

双星系统爆发

双星系统爆发

ByNASA中文

For decades, astronomers have known about irregular outbursts from the double star system V745 Sco, which is located about 25,000 light years from Earth. V745 Sco is a binary star system that consists of a red giant star and a white dwarf locked together by gravity. These two stellar objects orbit so closely around one another that the outer layers of the red giant are pulled away by the intense gravitational force of the white dwarf. This material gradually falls onto the surface of the white dwarf. Over time, enough material may accumulate on the white dwarf to trigger a colossal thermonuclear explosion, causing a dramatic brightening of the binary called a nova. Astronomers saw V745 Sco fade by a factor of a thousand in…

在银河系中心捕获的黑洞赏金

在银河系中心捕获的黑洞赏金

ByNASA中文

Astronomers have discovered evidence for thousands of black holes located near the center of our Milky Way galaxy using data from NASA’s Chandra X-ray Observatory. This black hole bounty consists of stellar-mass black holes, which typically weigh between five to 30 times the mass of our Sun. These newly identified black holes were found within three light-years — a relatively short distance on cosmic scales — of the supermassive black hole at our Galaxy’s center known as Sagittarius A* (Sgr A*). Theoretical studies of the dynamics of stars in galaxies have indicated that a large population of stellar mass black holes — as many as 20,000 — could drift inward over the eons and collect around Sgr A*. This recent analysis using Chandra data is…