钱德拉确定了星系风的成因
利用NASA钱德拉X射线天文台进行的一项新研究显示，从距离地球1140万光年的近邻星系NGC 253中心发出的强风的影响。这种星系风由温度高达数百万度的气体组成，这些气体以X射线的形式发光。每年都有相当于200万个地球质量的热气体从银河系中心吹出。
数百万个星系出现在NASA南希·格雷斯·罗曼太空望远镜的新模拟图像中
科学家们创建了一个庞大的合成巡天，展示了我们对南希·格雷斯·罗曼太空望远镜未来观测的期待。虽然它只代表了真实未来调查的一小部分，但这个模拟版本包含了惊人的数量——3300万个星系，以及我们银河系中的20万颗前景恒星。
船帆座脉冲星风星云在NASA IXPE的新图像中飞行
大约一万年前，船帆座的一颗巨星爆炸发出的光到达了地球。这颗超新星留下了一个被称为脉冲星的致密物体，它在旋转时似乎有规律地变亮，就像一座宇宙灯塔。从这颗脉冲星的表面，出现了以接近光速传播的粒子风，形成了带电粒子和磁场的混乱大杂烩，并与周围的气体相撞。这种现象被称为脉冲星风星云。 这张照片显示了船帆座脉冲星风星云。浅蓝色代表来自NASA X射线成像偏振探测器的X射线偏振数据。粉色和紫色对应于NASA钱德拉X射线天文台的数据，该天文台此前曾多次观测到船帆座。NASA的哈勃太空望远镜拍摄了背景中的恒星。单击此处查看未标记的图像。 影像来源：X射线： (IXPE) NASA/MSFC/Fei Xie & (Chandra) NASA/CXC/SAO；光学：NASA/STScI Hubble/Chandra；由NASA/CXC/SAO/Kimberly Arcand & Nancy Wolk处理和合成 在这张新图像中，朦胧的浅蓝色光晕对应于船帆座有史以来第一次X射线偏振数据，这些数据来自NASA的X射线成像偏振探测器（IXPE）。一条指向右上角的淡蓝色模糊线对应着一股以大约一半光速的速度从脉冲星中射出的高能粒子流。粉红色的X射线“弧”被认为标记环形区域的边缘，在那里脉冲星风冲击并加速高能粒子。脉冲星本身位于图像中心的白色圆圈处。 粉色和紫色对应于NASA钱德拉X射线天文台的数据，该天文台此前曾多次观测到船帆座。这些金色的星星是由NASA的哈勃太空望远镜拍摄。 偏振测量与电磁波的组织方式有关，它让科学家们对脉冲星这样的宇宙物体如何将粒子加速到高速有了前所未有的了解。 “通过IXPE，我们正在使用像船帆座这样的极端天体作为实验室，来研究天体物理学中一些最紧迫的问题，比如在恒星爆炸后很久粒子如何被突然加速到接近光速的速度。”NASA位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔航天飞行中心的高级科学家菲尔·卡里特说。 在最近的一项研究中，科学家们对他们在船帆座脉冲星风星云的X射线中发现的高度偏振感到惊讶。IXPE对该天体的观测结果发表在12月的《自然》杂志上。 “这是迄今为止在天体X射线源中测量到的最高偏振度。”《自然》研究的主要作者、中国广西南宁的广西大学教授、位于罗马的意大利国家天体物理研究所/太空天体物理和行星学研究所（INAF/IAPS）的博士后研究员谢飞说。 来自NASA的X射线成像偏振探测器（IXPE）对船帆座脉冲星风星云的观测图像。这些颜色代表不同的X射线强度，最亮的区域为红色，最暗的区域为蓝色。黑线给出了基于IXPE数据的磁场方向，而银线给出了基于澳大利亚望远镜致密阵列的无线电数据的磁场方向。灰色轮廓显示了来自钱德拉数据的X射线强度。脉冲星位于最亮的X射线发射中心附近。 影像来源：Xie et al, 2022 (Nature) 高极化意味着电磁场组织良好；它们在特定的方向上排列，并取决于它们在星云中的位置。更重要的是，IXPE探测到的X射线来自脉冲星风星云磁场中螺旋运动的高能电子，称为“同步加速辐射”。高度极化的X射线意味着这些磁场也必须组织有序。 参与IXPE数据分析的斯坦福天体物理学家罗杰·W·罗曼尼表示，与周围有一层物质外壳的超新星遗迹不同，X射线的高度偏振“表明电子没有被其他X射线源中似乎很重要的湍流冲击加速”。相反，这肯定有一些其他的过程参与其中，比如磁场重联，它涉及磁力线的断裂和连接。这是磁能转化为粒子能量的一种方式。 IXPE数据还表明，磁场在脉冲星赤道周围排列成光滑的环形结构。这个形状符合科学家的预期。 “IXPE X射线偏振测量为船帆座脉冲星风星云之谜增添了一个缺失的部分。”位于罗马的INAF/IAPS的研究员亚历山德罗·迪马尔科对数据分析做出了贡献，他说道。“通过以前所未有的分辨率绘制地图，IXPE揭示了中心区域的磁场，显示出与从外层星云的无线电图像获得的结果一致。” 船帆座脉冲星距离地球约1,000光年，直径约15英里（25公里），每秒旋转11次，比直升机旋翼还要快。 有关IXPE任务的更多信息 作为NASA小型探险家系列任务系列的一部分，IXPE使用猎鹰9号火箭于2021年12月从NASA位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射。它现在在地球赤道上方370英里（约595公里）的轨道上运行。这项任务是NASA和意大利航天局的合作项目，合作伙伴和科学合作者来自13个国家。鲍尔航空航天公司以及总部设在科罗拉多州布鲁姆菲尔德管理航天器的运作。 参考来源： https://www.nasa.gov/mission_pages/ixpe/feature/vela-pulsar-wind-nebula-takes-flight-in-new-image-from-nasa-s-ixpe
NASA的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜将如何逆转宇宙
一项新的模拟显示，NASA的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜将在2027年5月发射时，以前所未有的方式揭示宇宙的演变。凭借其快速成像广阔太空的能力，罗曼将帮助我们了解宇宙是如何从最初的带电粒子海洋转变为我们今天所看到的庞大宇宙结构的复杂网络。
NASA的钱德拉在碰撞过程中发现了巨大的黑洞
正如我们最新的新闻稿中所讨论的那样，使用NASA钱德拉X射线天文台的一项新研究跟踪了矮星系碰撞过程中的两对超大质量黑洞。这是这种即将发生的碰撞的第一个证据，为科学家提供了关于宇宙早期黑洞生长的重要信息。 根据定义，矮星系包含的恒星的总质量小于30亿个太阳，大约是银河系的20倍。天文学家长期以来一直怀疑，矮星系合并，特别是在相对早期的宇宙中，是为了成长为今天所见的更大的星系。然而，目前的技术无法观测到第一代矮星系合并，因为它们在遥远的距离上非常微弱。另一种策略（寻找更近距离的矮星系合并）迄今尚未成功。 这项新研究克服了这些挑战，对钱德拉X射线观测进行了系统的调查，并将其与NASA广域红外线巡天望远镜（WISE）的红外数据和加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）的光学数据进行了比较。 钱德拉在这项研究中特别有价值，因为黑洞周围的物质可以被加热到几百万度，产生大量的X射线。该团队在碰撞的矮星系中寻找成对的明亮X射线源作为两个黑洞的证据，并发现了两个例子。 其中一对位于距离地球7.6亿光年的Abell 133星系团中，如左图所示。钱德拉X射线数据为粉红色，CFHT的光学数据为蓝色。这对矮星系似乎处于合并的后期阶段，并显示出由碰撞产生的潮汐效应造成的长尾。这项新研究的作者将其命名为“Mirabilis”，这是一种濒危蜂鸟，以其异常长的尾巴而闻名。之所以只选择了一个名字，是因为两个星系几乎已经合并成一个了。钱德拉的两个来源显示了每个星系黑洞周围物质的X射线。 另一对是在距离我们32亿光年远的Abell 1758S星系团中发现的。来自钱德拉和CFHT的合成图像如右图所示，使用了与Mirabilis相同的颜色。研究人员以马塞尔·普鲁斯特小说《追忆似水年华》（In Search of Lost Time）中的虚构艺术家的名字，给正在合并的矮星系起了个绰号叫“Elstir”和“Vinteuil”。Vinteuil是上面的星系，Elstir是下面的星系。两者都有钱德拉源与之相关，同样来自每个星系中黑洞周围物质的X射线。研究人员认为，这两个星系处于合并的早期阶段，通过引力相互作用，形成了一个由恒星和气体组成的桥梁，将两个碰撞的星系连接起来。 黑洞和矮星系合并的细节可能会让我们了解银河系的过去。科学家们认为，几乎所有的星系都是从矮星系或其他类型的小星系开始，并在数十亿年的时间里通过合并而成长。对这两个系统的后续观测将使天文学家能够研究对了解宇宙早期阶段的星系及其黑洞至关重要的过程。 一篇描述这些结果的论文发表在最新一期的《天体物理学杂志》上，可以在这里获取。这项研究的作者是来自阿拉巴马大学塔斯卡卢萨分校的马尔科·米契奇、奥利维亚·霍尔姆斯、布伦娜·威尔斯和吉米·欧文。 NASA的马歇尔太空飞行中心管理着钱德拉计划。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/Univ. of Alabama/M. Micic et al.; 光学：International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA< 如欲了解更多信息，请访问NASA的钱德拉X射线天文台。 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/nasas-chandra-discovers-giant-black-holes-on-collision-course.html
NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了近邻星系中错综复杂的气体和尘埃网络
来自NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的新图像让科学家们第一次高分辨率地观察到近邻星系的精细结构，以及年轻恒星的形成对其的影响。NGC 1433是一个棒旋星系，有一个特别明亮的核心，周围环绕着双星形成环。在韦伯的红外图像中，科学家们第一次看到了形成恒星向周围环境释放能量的洞穴状气泡。在NGC 1433的图像中，蓝色、绿色和红色分别被分配给韦伯波长为7.7、10和11.3和21微米的MIRI数据（分别为F770W、F1000W和F1130W和F2100W）。 影像来源：NASA, ESA, CSA, and J. Lee (NOIRLab). Image processing: A. Pagan (STScI) 研究人员使用NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜首次以前所未有的红外波长分辨率观察近邻星系中的恒星形成、气体和尘埃。这些数据已经初步收集了21篇研究论文，这些论文提供了关于我们宇宙中一些最小尺度的过程（恒星形成的开始）如何影响我们宇宙中最大物体（星系）的演化的新见解。 在韦伯第一年的科学行动中，对近邻星系的最大调查正在由近邻星系的高角分辨率物理学（PHANGS）合作进行，来自全球的100多名研究人员参与了此次调查。珍妮丝·李是美国国家科学基金会NOIRLab双子天文台首席科学家，也是图森亚利桑那大学下属天文学家，她领导了韦伯望远镜的观测工作。 该团队正在研究19个螺旋星系的不同样本，在韦伯开始科学研究的头几个月里，对其中5个目标——M74、NGC 7496、IC 5332、NGC 1365和NGC 1433——进行了观测。这一结果已经让天文学家感到震惊。 位于马里兰州巴尔的摩的约翰·霍普金斯大学的团队成员大卫·蒂尔克说：“我们清楚地看到了这一精细结构，这让我们感到惊讶。” “我们正直接看到年轻恒星形成的能量如何影响它们周围的气体，这太不可思议了。”加拿大阿尔伯塔大学的团队成员埃里克·罗索洛夫斯基说。 在这张来自MIRI的照片中，NGC 7496的旋臂充满了相互重叠的海绵状气泡和外壳。这些细丝和空腔是年轻恒星释放能量的证据，在某些情况下，还会吹走它们周围星际介质的气体和尘埃。在这张NGC 7496的图像中，蓝色、绿色和红色被分配给韦伯波长为7.7、10、11.3和21微米的MIRI数据（分别为F770W、F1000W和F1130W以及F2100W）。 影像来源：NASA, ESA, CSA, and J. Lee (NOIRLab). 影像处理：A. Pagan (STScI) 来自韦伯中红外仪器（MIRI）的图像揭示了这些星系中高度结构化特征网络的存在——炽热的尘埃空洞和排列在旋臂上的巨大海绵状气泡。在观察到的近邻星系的一些区域，这张特征网似乎是由年轻恒星释放能量的单独和重叠的壳层和气泡构成。 加州大学圣地亚哥分校的研究小组成员卡琳·桑德斯特龙说：“哈勃望远镜成像中完全黑暗的区域在这些新的红外图像中呈现出了精致的细节，这让我们能够研究星际介质中的尘埃是如何吸收恒星形成的光，并将其以红外形式发射出去，照亮了复杂的气体和尘埃网络。” 研究这些结构所需的高分辨率成像技术长期以来一直困扰着天文学家，直到韦伯的出现。 “PHANGS团队花了数年时间，使用美国宇航局的哈勃太空望远镜、阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列和甚大望远镜的多单元光谱探测器，在光学、射电和紫外线波长上观测这些星系。”来自俄亥俄州立大学的团队成员亚当·勒罗伊补充说。“但是，一颗恒星生命周期的最初阶段一直在我们的视野之外，因为这个过程隐藏在气体和尘埃云中。” 韦伯强大的红外探测能力可以穿透尘埃将缺失的碎片连接起来。 例如，MIRI（波长为7.7和11.3微米）和韦伯的近红外相机（波长为3.3微米）可观察到的特定波长对多环芳烃的排放非常敏感，多环芳烃在恒星和行星的形成中起着关键作用。韦伯在PHANGS计划的首次观测中检测到了这些分子。 在最细微的尺度上研究这些相互作用，有助于深入了解星系如何随时间演变的更大图景。 在MIRI对NGC 1365的观测中，星际介质中的尘埃和气体团块吸收了形成恒星的光，并以红外线将其发射出去，照亮了一个由洞穴状气泡和丝状外壳组成的复杂网络，这些气泡和丝状外壳受到年轻恒星向星系的旋臂释放能量的影响。在这张NGC 1356的图像中，蓝色、绿色和红色被分配给韦伯波长为7.7、10、11.3和21微米处的MIRI数据（分别为F770W、F1000W和F1130W和F2100W）。 影像来源：NASA, ESA, CSA, and J. Lee (NOIRLab). 影像处理：A. Pagan (STScI) 德国海德堡马克斯·普朗克天文研究所的伊娃·辛纳是PHANGS合作项目的负责人，她说：“因为这些观测结果被视为财政计划的一部分，它们在地球上被观测和接收时就可以向公众提供。” PHANGS团队将致力于创建和发布数据集，将韦伯的数据与之前从其他天文台获得的每个补充数据集相匹配，以帮助加速更广泛的天文学界的发现。 “由于望远镜的分辨率，我们第一次可以对恒星的形成进行全面的普查，并对本星系群以外的附近星系中的星际介质泡结构进行盘点，”Lee说。“那次普查将帮助我们了解恒星的形成及其反馈如何在星际介质上留下印记，然后产生下一代恒星，或者它如何实际上阻碍下一代恒星的形成。” “多亏了望远镜的分辨率，我们第一次可以对恒星的形成进行全面的普查，并对本星系群以外近邻星系的星际介质气泡结构进行盘点。”李说。“这项普查将帮助我们了解恒星的形成及其反馈如何在星际介质上留下印记，然后产生下一代恒星，或者它实际上如何阻碍下一代恒星的形成。” PHANGS团队的这项研究是一般观察者项目2107的一部分。该团队最初的发现，包括21项单独的研究，最近发表在《天体物理学杂志快报》的特刊上。 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-reveals-intricate-networks-of-gas-and-dust-in-nearby-galaxies
NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了潘多拉星系团的新细节
天文学家公布了NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的最新深场图像，展示了一个被称为潘多拉星系团（Abell 2744）的太空区域从未见过的细节。韦伯的视图显示了三个巨大的星系团聚集在一起形成一个巨型星系团。星星系团的总质量创造了一个强大的引力透镜，这是一种自然的引力放大效应，可以通过像放大镜一样使用星系团来观察早期宇宙中更遥远的星系。
螺旋星系横跨太空
This Jan. 10, 2013, composite image of the giant barred spiral galaxy NGC 6872 combines visible light images from the European Southern Observatory’s Very Large Telescope with far-ultraviolet data from NASA’s Galaxy Evolution Explorer (GALEX) and infrared data acquired by NASA’s Spitzer Space Telescope. NGC 6872 is 522,000 light-years across, making it more than five times the size of the Milky Way galaxy; in 2013, astronomers from the United States, Chile, and Brazil found it to be the largest-known spiral galaxy, based on archival data from GALEX. Image Credit: NASA/ESO/JPL-Caltech/DSS 2013年1月10日，这张巨型棒状螺旋星系NGC 6872的合成图像结合了欧洲南方天文台超大型望远镜的可见光图像、NASA星系演化探测器（GALEX）的远紫外数据和NASA斯皮策太空望远镜的红外数据。NG C6872的直径为522,000光年，是银河系的五倍多；2013年，根据GALEX的档案数据，美国、智利和巴西的天文学家发现它是已知最大的螺旋星系。 影像来源：NASA/ESO/JPL-Caltech/DSS
韦伯揭开黑暗面
An international team of astronomers using NASA’s James Webb Space Telescope has obtained an in-depth inventory of the deepest, coldest ices measured to date in a molecular cloud. In addition to simple ices like water, the team was able to identify frozen forms of a wide range of molecules, from carbonyl sulfide, ammonia, and methane, to the simplest complex organic molecule, methanol. This is the most comprehensive census to date of the icy ingredients available to make future generations of stars and planets, before they are heated during the formation of young stars. This image from the telescope’s Near-Infrared Camera (NIRCam) features the central region of the Chamaeleon I dark molecular cloud, which resides 630 light-years away. The cold, wispy cloud material (blue, center) is…