围绕黑洞的巨大圆环

围绕黑洞的巨大圆环

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This image features a spectacular set of rings around a black hole, captured using NASA’s Chandra X-ray Observatory and Neil Gehrels Swift Observatory. The X-ray images of the giant rings reveal information about dust located in our galaxy, using a similar principle to the X-rays performed in doctor’s offices and airports. The black hole is part of a binary system called V404 Cygni, located about 7,800 light years away from Earth. The black hole is actively pulling material away from a companion star — with about half the mass of the Sun — into a disk around the invisible object. This material glows in X-rays, so astronomers refer to these systems as “X-ray binaries.” Image Credit X-ray: NASA/CXC/U.Wisc-Madison/S. Heinz et al.; Optical/IR: Pan-STARR 这张图片展示了一组壮观的黑洞周围的光环，由NASA的钱德拉X射线天文台和尼尔·盖勒斯·斯威夫特天文台拍摄。巨大光环的X射线图像揭示了我们银河系中尘埃的信息，其原理与在医生办公室和机场进行的X射线相似。 该黑洞是一个称为V404…

银河系的黑洞

银河系的黑洞

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2022年5月13日 The Milky Way’s Black Hole Image Credit: X-ray – NASA/CXC/SAO, IR – NASA/HST/STScI; Inset: Radio – Event Horizon Telescope Collaboration Explanation: There’s a black hole at the center of the Milky Way. Stars are observed to orbit a very massive and compact object there known as Sgr A* (say “sadge-ay-star”). But this just released radio image (inset) from planet Earth’s Event Horizon Telescope is the first direct evidence of the Milky Way’s central black hole. As predicted by Einstein’s Theory of General Relativity, the four million solar mass black hole’s strong gravity is bending light and creating a shadow-like dark central region surrounded by a bright ring-like structure. Supporting observations made by space-based telescopes and ground-based observatories provide a wider view of the galactic…

黑洞很难被发现

黑洞很难被发现

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Black holes are hard to find. They have such strong gravity that light can’t escape them, so scientists must rely on clues from their surroundings to find them. When a star weighing more than 20 times the Sun runs out of fuel, it collapses into a black hole. Scientists estimate that there are tens of millions of these black holes dotted around the Milky Way, but so far we’ve only identified a few dozen. This image from 2001 is an artist’s impression of a black hole accretion disk. Around many black holes is an accretion disk of material emitting energy as it falls into the black hole. Learn more about black holes. Image Credit: XMM-Newton, ESA, NASA 黑洞很难被发现。它们有很强的引力，光线无法逃脱，所以科学家必须依靠它们周围环境的线索来找到它们。 当一颗重量超过太阳20倍的恒星耗尽燃料时，它就会坍缩成黑洞。科学家们估计，银河系周围分布着数千万个这样的黑洞，但到目前为止，我们只发现了几十个。 这张2001年的照片是一位艺术家对黑洞吸积盘的印象。许多黑洞周围都有一个吸积盘，当物质落入黑洞时，它会释放能量。 了解更多有关黑洞的信息。 图片来源：XMM-Newton, ESA, NASA

首张黑洞事件视界尺度的影像

首张黑洞事件视界尺度的影像

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2022年5月1日 First Horizon-Scale Image of a Black Hole Image Credit: Event Horizon Telescope Collaboration Explanation: What does a black hole look like? To find out, radio telescopes from around the Earth coordinated observations of black holes with the largest known event horizons on the sky. Alone, black holes are just black, but these monster attractors are known to be surrounded by glowing gas. This first image resolves the area around the black hole at the center of galaxy M87 on a scale below that expected for its event horizon. Pictured, the dark central region is not the event horizon, but rather the black hole’s shadow — the central region of emitting gas darkened by the central black hole’s gravity. The size and shape of the…

黑洞吞噬数千颗恒星以促进增长

黑洞吞噬数千颗恒星以促进增长

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NASA钱德拉X射线天文台对100多个星系进行的一项新调查发现，有迹象表明，黑洞正在吞噬数千颗恒星，以增加其质量。图中所示的4个星系是样本中29个星系中的4个，这些星系显示了黑洞在其中心附近不断生长的证据。来自钱德拉（蓝色）的X射线被叠加在NASA哈勃太空望远镜拍摄的NGC 1385、NGC 1566、NGC 3344和NGC 6503的光学图像上。翻转图中出现的方框勾勒出正在萌芽的黑洞的位置。 这些新的结果表明，至少其中一些黑洞要达到现在的大小，经历了某种程度上暴力的方式——恒星毁灭的规模是前所未见。 天文学家对两类不同的黑洞进行了详细的研究。较小的种类是“恒星质量”黑洞，其质量通常为太阳质量的5到30倍。在光谱的另一端是生活在大多数大星系中间的超大质量黑洞，其质量达几百万甚至几十亿个太阳质量。近年来，也有证据表明存在一种称为“中等质量黑洞”（IMBHs）的中间类。钱德拉的新研究可以解释这种IMBH是如何通过恒星质量黑洞的失控增长而产生。 制造IMBH的一个关键可能是他们的环境。这项最新的研究着眼于星系中心非常密集的星团。由于恒星距离如此之近，许多恒星将在星团中心黑洞的引力作用下通过。该团队的理论工作表明，如果星团中恒星的密度（堆积在给定体积中的数量）高于阈值，则星团中心的恒星质量黑洞将在吸入、撕碎和吞食附近丰富的相邻恒星时经历快速增长。 在钱德拉新研究的星团中，密度高于这个阈值的星团的黑洞数量大约是密度低于这个阈值的星团的两倍。密度阈值还取决于星团中恒星的移动速度。 钱德拉的最新研究表明，这个过程可以在宇宙历史上的任何时候发生，这意味着中质量黑洞可以在大爆炸后数十亿年后形成，直到今天。 一篇描述这些结果的论文被录用并发表在《天体物理学杂志》上。它也可以在线获取。这项研究的作者是Vivienne Baldassare（华盛顿州立大学）、Nicolas C.Stone（以色列耶路撒冷希伯来大学）、Adi Foord（斯坦福大学）、Elena Gallo（密歇根大学）和Jeremiah Ostriker（普林斯顿大学）。 NASA的马歇尔太空飞行中心管理钱德拉计划。史密森尼天体物理天文台的钱德拉X射线中心控制着来自马萨诸塞州剑桥的科学操作和来自马萨诸塞州伯灵顿的飞行操作 图片来源：X射线：NASA/CXC/Washington State Univ./V. Baldassare et al.；光学：NASA/ESA/STScI 请阅读NASA钱德拉X射线天文台的更多信息。 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/black-holes-raze-thousands-of-stars-to-fuel-growth.html

寻找超大质量黑洞的起源

寻找超大质量黑洞的起源

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Astronomers have identified a rapidly growing black hole in the early universe that is considered a crucial “missing link” between young star-forming galaxies and the first supermassive black holes, using data from the Hubble Space Telescope to make this discovery. This artist’s impression is of a supermassive black hole that is inside the dust-shrouded core of a vigorously star-forming “starburst” galaxy. It will eventually become an extremely bright quasar once the dust is gone. Discovered in a Hubble deep-sky survey, the dusty black hole dates back to only 750 million years after the Big Bang. Image Credit: NASA, ESA, N. Bartmann 天文学家利用哈勃太空望远镜的数据，在早期宇宙中发现了一个快速增长的黑洞，该黑洞被认为是年轻恒星形成的星系和第一个超大质量黑洞之间的一个关键的 “缺失环节”。 这幅艺术家的作品描绘的是一个超大质量黑洞，它位于一个活跃的恒星形成的“星爆”星系的尘埃覆盖的核心内部。一旦尘埃消失，它最终将成为一个极其明亮的类星体。哈勃望远镜在一次深空探测中发现了这一尘埃黑洞，它的历史可以追溯到宇宙大爆炸后7.5亿年。 影像来源：NASA, ESA, N. Bartmann

图示：宇宙早期的类星体

图示：宇宙早期的类星体

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2022年2月22日 Illustration: An Early Quasar Illustration Credit & License: ESO, M. Kornmesser Explanation: What did the first quasars look like? The nearest quasars are now known to involve supermassive black holes in the centers of active galaxies. Gas and dust that falls toward a quasar glows brightly, sometimes outglowing the entire home galaxy. The quasars that formed in the first billion years of the universe are more mysterious, though. Featured, recent data has enabled an artist’s impression of an early-universe quasar as it might have been: centered on a massive black hole, surrounded by sheets of gas and an accretion disk, and expelling a powerful jet. Quasars are among the most distant objects we see and give humanity unique information about the early and intervening…

银河系的超大质量黑洞有泄漏 银河系的超大质量黑洞有一个裂缝

银河系的超大质量黑洞有泄漏 银河系的超大质量黑洞有一个裂缝

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Our Milky Way’s central black hole has a leak. This supermassive black hole looks like it still has the vestiges of a blowtorch-like jet dating back several thousand years. NASA’s Hubble Space Telescope hasn’t photographed the phantom jet but has helped find circumstantial evidence that it is still pushing feebly into a huge hydrogen cloud and then splattering, like the narrow stream from a hose aimed into a pile of sand. 我们银河系中心的黑洞有一个裂缝。这个超大质量黑洞看起来仍然保留着几千年前喷灯状喷流的遗迹。NASA的哈勃太空望远镜还没有拍摄到这个幻影喷流的照片，但它已经帮助发现了一些间接证据，证明喷流仍然在微弱地推动一个巨大的氢云，然后四处飞溅，就像一根软管射向一堆沙子的狭窄水流。 This composite image is of X-rays, molecular gas, and warm ionized gas near the galactic center. The orange-colored features are of glowing hydrogen gas. One such feature, at the top tip of the jet is interpreted as a hydrogen cloud that has been hit by the outflowing jet. The jet scatters off the…

“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

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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

NASA发射新的任务，探索宇宙中最引人注目的物体

NASA发射新的任务，探索宇宙中最引人注目的物体

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2021年12月9日，周四，在佛罗里达州的NASA肯尼迪航天中心，SpaceX猎鹰9号火箭搭载着美国宇航局的X射线偏振成像探测器（IXPE）从39A发射场发射升空。IXPE探测器是第一颗专门测量来自各种宇宙源（如黑洞和中子星）的X射线偏振探测器。发射时间是美国东部时间凌晨1点。 图片来源：NASA/Joel Kowsky NASA的X射线偏振成像探测器（IXPE）任务于美国东部时间周四凌晨1点由SpaceX 猎鹰9号火箭从佛罗里达州的NASA肯尼迪航天中心发射。 IXPE天文台是NASA与意大利航天局共同努力的成果，它是NASA第一个致力于测量宇宙中最极端和最神秘物体——超新星残骸、超大质量黑洞和几十个其他高能量物体——X 射线偏振的任务。 “IXPE代表了另一个非凡的第一，”位于华盛顿的NASA总部科学任务理事会的副局长托马斯·祖尔布钦说。“与我们在意大利和世界各地的合作伙伴一起，我们已经在我们的舰队中增加了一个新的太空天文台，这将在未来几年塑造我们对宇宙的理解。每个NASA的航天器都经过精心挑选，以实现新科学的全新观测为目标，而IXPE将以我们从未能看到的方式向我们展示我们周围的剧烈宇宙——比如爆炸的恒星和星系中心的黑洞。” 火箭按预期运行，探测器在飞行33分钟后分离。大约一分钟后，探测器展开了它的太阳能电池板。IXPE在大约372英里（600公里）的高度进入了绕地球赤道的轨道。发射大约40分钟后，任务操作员收到了第一批航天器的遥测数据。 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·韦斯科普夫说:“看到自己几十年的努力变成现实并发射到太空，这是一种难以形容的感觉。”韦斯科普夫提出了航天器的想法，自20世纪70年代以来，他一直在X射线天文学领域进行开创性的实验。“这只是IXPE的开始。我们还有很多工作要做。但今晚，我们要庆祝!” IXPE携带三台最先进的太空望远镜和特殊的偏振敏感探测器。偏振是光的一种特性，它提供了光产生的环境的线索。这项新任务建立在其他望远镜科学发现的基础上，并对其进行补充，包括NASA旗舰X射线望远镜钱德拉X射线天文台。第一批轻型操作计划在一月份开始。 作为NASA探险家计划的一个项目，NASA马歇尔为该机构的科学任务理事会管理IXPE任务。IXPE是NASA、意大利航天局以及其他12个国家的合作伙伴和供应商之间的国际合作。马歇尔建造了三台X射线望远镜。IXPE的偏振探测器由意大利航天局提供。位于科罗拉多州布鲁姆菲尔德的波尔航天公司提供了这艘航天器，并在科罗拉多大学博尔德大气和空间物理实验室管理航天器的运行。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心负责管理探险家计划。 有关IXPE任务的更多信息，请访问: https://www.nasa.gov/ixpe 参考来源： https://www.nasa.gov/press-release/nasa-launches-new-mission-to-explore-universe-s-most-dramatic-objects