解开星系团的结
天文学家观测到了至少三个星系团之间正在进行的壮观碰撞。来自NASA的钱德拉X射线天文台、ESA（欧洲航天局）的XMM-Newton和三架射电望远镜的数据正在帮助天文学家理清这一混乱场景中发生的事情。像这样的碰撞和合并是星系团成长为今天看到的巨大宇宙大厦的主要方式。这些也是宇宙中最大的粒子加速器。
“聆听”来自黑洞的光之回响
一种新的声波技术将来自黑洞的X射线“光之回响”转化为声音。NASA的钱德拉和雨燕天文台观测到的X射线环显示了回响。黑洞周围的物质会产生X射线爆发。X射线被气体云和尘埃反射，就像雾中车灯发出的光束一样。
为恒星爆炸设置时钟
影像来源：X射线：NASA/CXC/GSFC/B. J. Williams et al.；可见光：NASA/ESA/STScI 虽然天文学家已经看到了银河系和附近星系中数十颗爆炸恒星的碎片，但通常很难确定恒星消亡的时间线。通过使用NASA望远镜研究邻近星系中壮观的超新星遗迹，一组天文学家已经找到了足够的线索来帮助时光倒流。 超新星遗迹SNR 0519-69.0（简称SNR 059）是白矮星爆炸产生的碎片。在达到临界质量后，无论是从伴星中吸取物质还是与另一颗白矮星合并，恒星都经历了热核爆炸并被摧毁。科学家们将这种被称为Ia型的超新星用于广泛的科学研究，从热核爆炸研究到测量数十亿光年的星系距离。 SNR 0519位于大麦哲伦星云中，这是一个距离地球160,000光年的小星系。这张合成图像显示了来自NASA钱德拉X射线天文台的X射线数据和来自NASA哈勃太空望远镜的光学数据。来自SNR 0519的低、中、高能量X射线分别显示为绿色、蓝色和紫色，其中一些颜色重叠显示为白色。光学数据用红色显示了遗迹的边界，用白色显示了遗迹周围的恒星。 天文学家将钱德拉和哈勃的数据与NASA退役的斯皮策太空望远镜的数据相结合，以确定SNR 0519中的恒星爆炸的时间，并了解超新星发生的环境。这些数据为科学家们提供了一个机会，让他们“倒带”观看恒星进化的电影，并弄清楚恒星爆炸是从何时开始。 研究人员比较了2010年、2011年和2020年的哈勃图像，以测量爆炸冲击波中物质的速度，爆炸冲击波的速度约为每小时380万至550万英里（900万公里）。如果速度接近这些估计速度的上限，天文学家确定，爆炸产生的光应该在大约670年前抵达地球，即英法百年战争和中国明朝鼎盛时期。 然而，很可能自最初爆炸以来，爆炸冲击波中物质的速度已经放缓，而且爆炸发生的时间比670年前更近。钱德拉和斯皮策的数据提供了这种情况的线索。天文学家发现，残骸的X射线中最亮的区域是移动最慢的物质所在的位置，而X射线发射与移动最快的物质无关。 这些结果表明，一些冲击波已经撞击到残余物周围的稠密气体中，导致它在行进时减速。天文学家可以利用哈勃望远镜的额外观测来更精确地确定恒星的消亡时间。 描述这些结果的论文发表在《天体物理学杂志》8月刊上，预印本可在此处获得。这篇论文的作者是布赖恩·威廉姆斯（位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心）；帕尔维兹·加瓦米安（马里兰州陶森市陶森大学）；伊沃·塞滕扎尔（新南威尔士大学，澳大利亚国防军学院，澳大利亚堪培拉）；斯蒂芬·雷诺兹（北卡罗来纳州立大学，北卡罗来纳州罗利）；卡齐米日·博尔科夫斯基（北卡罗来纳州罗利市北卡罗来纳州立大学）和罗伯特·彼得（GSFC）。NASA的马歇尔太空飞行中心管理钱德拉计划。史密森天体物理观测站的钱德拉X射线中心控制着马萨诸塞州剑桥市的飞行操作和马萨诸塞州伯灵顿市的飞行操作。 参考来源： https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/setting-the-clock-on-a-stellar-explosion.html
天市右垣十一（蛇夫座ζ）：一颗有着复杂过去的恒星
Zeta Ophiuchi is a star with a complicated past, having likely been ejected from its birthplace by a powerful stellar explosion. A new look by NASA’s Chandra X-ray Observatory helps tell more of the story of this runaway star. Located about 440 light-years from Earth, Zeta Ophiuchi is a hot star that is 20 times more massive than the Sun. Previous observations have provided evidence that Zeta Ophiuchi was once in close orbit with another star, before being ejected at about 100,000 miles per hour when this companion was destroyed in a supernova explosion over a million years ago. Previously released infrared data from NASA’s now-retired Spitzer Space Telescope, seen in this new composite image, reveals a spectacular shock wave (red and green) that was…
钱德拉显示巨型黑洞比同类黑洞自转得慢
H1821+643是一个由超大质量黑洞驱动的类星体，距离地球约34亿光年。天文学家使用美国宇航局的钱德拉X射线天文台确定了H1821+643黑洞的自转，使其成为对这一基本性质进行精确测量的质量最大的黑洞，如我们在新闻稿中所述。天文学家估计，位于H1821+643的活跃黑洞包含约30亿至300亿太阳质量，是已知质量最大的黑洞之一。相比之下，银河系中心的超大质量黑洞重约400万个太阳。 这张H1821+643的合成图像包含来自钱德拉的X射线（蓝色），它与来自美国国家科学基金会卡尔·G·扬斯基甚大阵列（红色）的无线电数据和来自夏威夷泛星计划的光学图像（白色和黄色）相结合。研究人员使用了20多年前钱德拉近一周的观测时间来获得这一最新结果。超大质量黑洞位于射电和X射线发射中心的亮点中。 由于自转黑洞拖动周围的空间，使物质的轨道比非自转黑洞更靠近黑洞，因此X射线数据可以显示黑洞自转的速度。H1821+643的光谱（即能量量作为波长的函数）表明，与其他质量较小、转速接近光速的黑洞相比，这个黑洞的自转速度适中。这是对如此大质量黑洞的最精确的自转测量。 为什么H1821+432中的黑洞的自转速度只有低质量黑洞的一半左右？答案可能在于这些超大质量黑洞是如何生长和演化。这种相对缓慢的自转支持了这样一种观点，即像H1821+643这样最大质量黑洞的大部分增长都是通过与其他黑洞合并，或者当它们的吸积盘被破坏时，气体被随机拉向内部。 以这些方式生长的超大质量黑洞可能经常会发生巨大的自转变化，包括减速或向相反方向扭曲。因此，预测认为，应该观察到质量最大的黑洞比其质量较小的同类黑洞具有更大的自转速率范围。 另一方面，科学家们预计质量较小的黑洞会从围绕其旋转的气体盘中积累大部分质量。因为这样的气体盘被认为是稳定的，所以进入的物质总是从一个使黑洞旋转得更快的方向靠近，直到它们达到可能的最大速度，即光速。 描述这些结果的论文发表在《皇家天文学会月报》上，可在https://arxiv.org/abs/2205.12974获得。作者是英国剑桥大学天文研究所的朱莉娅·西斯克·雷恩斯、克里斯托弗·雷诺兹、詹姆斯·马修斯和罗宾·史密斯。 NASA的马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉计划。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/University of Cambridge/J.Sisk Reynés等人；射线：NSF/NRAO/VLA；光学：PanSTARRS 请阅读美国宇航局钱德拉X射线天文台的更多信息。 有关更多钱德拉图像、多媒体和相关材料，请访问： http://www.nasa.gov/chandra 参考来源： https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/chandra-shows-giant-black-hole-spins-slower-than-its-peers.html
黑洞吞噬数千颗恒星以促进增长
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
IXPE发送第一张科学图片
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
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
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
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