詹姆斯·韦伯太空望远镜在车轮星系捕捉到了恒星体操

詹姆斯·韦伯太空望远镜在车轮星系捕捉到了恒星体操

一个巨大的粉红色斑点星系,像一个轮子,内部有一个小的椭圆形的内环,中间是尘土飞扬的蓝色。左边有两个较小的螺旋星系,在黑色背景下大小大致相同。 影像来源:NASA, ESA, CSA, STScI NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜观察了混乱的车轮星系,揭示了有关恒星形成和星系中心黑洞的新细节。韦伯强大的红外观测产生了这张车轮星系和两个较小伴星系的详细图像,背景是许多其他星系。这张图片提供了一个新的视角,展示了车轮星系在数十亿年中是如何变化的。 车轮星系位于约5亿光年外的玉夫座中,是一个罕见的景象。它的外观,很像马车的车轮,这是一个激烈事件的结果——一个大的螺旋星系和一个在这张照片中看不到的小星系之间的高速碰撞。星系比例的碰撞会导致所涉及的星系之间发生一系列不同的、较小的事件;车轮星系也不例外。 这次碰撞最显著地影响了星系的形状和结构。车轮星系有两个环——一个明亮的内环和一个环绕的彩色环。这两个环从碰撞中心向外扩展,就像池塘里扔了一块石头后的涟漪。由于这些独特的特征,天文学家将其称为“环状星系”,这种结构不像银河系这样的螺旋星系那样常见。 明亮的核心包含大量热尘埃,最亮的区域是巨大的年轻星团的家园。另一方面,膨胀了约4.4亿年的外环,主要由恒星形成和超新星组成。当这个外环膨胀时,它会冲向周围的气体并引发恒星的形成。 包括哈勃太空望远镜在内的其他望远镜此前也曾对车轮星系进行过观测。但这个引人注目的星系一直笼罩在神秘之中——也许是字面意思,因为有大量的灰尘遮挡了视线。韦伯凭借其探测红外光的能力,现在对车轮星系的性质有了新的认识。 韦伯的主要成像仪近红外相机(NIRCam)在0.6到5微米的近红外范围内观察,可以看到关键波长的光,可以显示比可见光中观察到的恒星更多的恒星。这是因为年轻的恒星,其中许多是在外环形成,在红外线下观察时,较少受到尘埃的遮挡。在该图像中,NIRCam数据为蓝色、橙色和黄色。该星系显示出许多单独的蓝点,这些蓝点是单独的恒星或恒星形成的口袋。NIRCam还揭示了较老恒星群和核心致密尘埃的平滑分布或形状与外部较年轻恒星群的块状形状之间的差异。 这张来自韦伯的中红外仪器(MIRI)的图像显示了一组星系,包括一个被称为车轮星系的大型扭曲环状星系。车轮星系位于5亿光年之外的玉夫座,由明亮的内环和活跃的外环组成。虽然这个外环有很多恒星形成,但中间的尘埃区域显示了许多恒星和星团。 影像来源:NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team 然而,要了解星系中尘埃的更详细细节,需要使用韦伯的中红外仪器(MIRI)。MIRI数据在合成图像中显示为红色。它揭示了车轮星系内富含碳氢化合物和其他化合物的区域,以及硅酸盐尘埃,就像地球上的大部分尘埃一样。这些区域形成了一系列螺旋辐条,基本上形成了星系的骨架。这些辐条在2018年发布的之前哈勃观测中很明显,但在这张韦伯图像中,它们变得更加突出。 韦伯的观察结果强调了车轮星系正处于一个非常短暂的阶段。该星系可能是一个正常的旋涡星系,就像银河系在碰撞前一样,将继续转变。虽然韦伯为我们提供了车轮星系当前状态的快照,同时也让我们了解了这个星系过去发生了什么,以及它在未来将如何演变。 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/2022/webb-captures-stellar-gymnastics-in-the-cartwheel-galaxy

詹姆斯·韦伯太空望远镜详细捕捉了垂死恒星的最终“表演”

詹姆斯·韦伯太空望远镜详细捕捉了垂死恒星的最终“表演”

有些恒星会把最好的留到最后。 数千年来,位于该场景中心的较暗恒星一直在向各个方向发射气体和尘埃环,NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜首次发现这颗恒星被尘埃所笼罩。 韦伯上的两个摄像机捕捉到了这一行星状星云的最新图像,其编号为NGC 3132,非正式名称为南环星云。它距离我们大约2,500光年。 韦伯将使天文学家能够深入研究像这样的行星状星云的更多细节——由垂死恒星排出的气体和尘埃云。了解存在哪些分子,以及它们在气体和尘埃壳中的位置,这将有助于研究人员完善对这些物体的认识。 这张照片显示的南环星云几乎是正面朝上的,但如果我们可以旋转它,从侧面看它,它的三维形状会更清晰地看起来像底部两个放在一起的碗,彼此分开,中心有一个大洞。 两颗恒星被锁定在一个紧密的轨道上,形成了当地的景观。韦伯的红外图像在这个复杂的系统中具有新的细节。在左边韦伯的近红外相机(NIRCam)拍摄的图像中,这些恒星及其光层非常显眼,而右边韦伯的中红外仪器(MIRI)拍摄的图像首次显示第二颗恒星被尘埃包围。这颗较亮的恒星正处于恒星演化的早期阶段,未来可能会喷射出自己的行星状星云。 同时,较亮的恒星会影响星云的外观。当这对行星继续围绕彼此旋转时,它们会“搅动”气体和尘埃的“锅”,形成了不对称的图案。 每个壳层都代表了一个较暗的恒星失去了一些质量的的一段时间。朝向图像外部区域的最宽的气体壳较早地被喷射出来。最接近恒星的那些是最近喷射出来的。追踪这些喷射物可以让研究人员了解系统的历史。 用NIRCam进行的观测还揭示了行星状星云周围极细的光线。来自中央恒星的星光从气体和尘埃中有洞的地方射出,就像阳光穿过云层的缝隙一样。 由于行星状星云存在了数万年,观察星云就像看一部极其慢动作的电影。恒星喷出的每一个壳层都使研究人员能够精确测量其中存在的气体和尘埃。 当恒星喷射出物质外壳时,其中会形成灰尘和分子——即使恒星继续喷射物质,也会改变景观。这些尘埃最终会使它周围的区域变得丰富,扩展到所谓的星际介质中。而且由于它的寿命很长,尘埃最终可能会穿越太空数十亿年,并被合并成一颗新的恒星或行星。 数千年后,这些微妙的气体和尘埃层将消散到周围的太空中。 影像来源:NASA, ESA, CSA, and STScI 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。 NASA总部为该局的科学任务理事会监督该任务。位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心为该机构管理韦伯,并监督空间望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务合作伙伴执行的任务工作。除戈达德外,NASA的几个中心也为该项目做出了贡献,包括位于休斯顿的约翰逊航天中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心、加州硅谷的艾姆斯研究中心等。 NIRCam由亚利桑那大学和洛克希德·马丁公司先进技术中心的一个团队建造。 MIRI由ESA和NASA提供,仪器由国家资助的欧洲研究所联盟(MIRI 欧洲联盟)与 JPL 和亚利桑那大学合作设计和制造。 从太空望远镜科学研究所下载此图像的全分辨率、未压缩版本和支持视觉效果:https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-033 参考来源: https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-captures-dying-star-s-final-performance-in-fine-detail

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了星系演化和黑洞

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了星系演化和黑洞

斯蒂芬五重奏(Stephan ‘s Quintet)是由五个星系组成的视觉组合,以其在假日经典电影《Stephan ‘s Quintet》中的突出表现而闻名,NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜以全新的视角揭示了斯蒂芬五重奏。这幅巨大的拼图是韦伯迄今为止拍摄的最大图像,覆盖了月球直径的五分之一。它包含超过1.5亿像素,由近1,000个独立的图像文件构成。来自韦伯的信息为星系相互作用如何推动早期宇宙中的星系演化提供了新的见解。 凭借其强大的红外视觉和极高的空间分辨率,韦伯展现了这个星系群中前所未有的细节。由数百万颗年轻恒星组成的闪闪发光的星团和新恒星诞生的星暴区为这幅图像增光添彩。由于引力相互作用,气体、尘埃和恒星的扫尾正从几个星系中被拉出。最引人注目的是,韦伯捕捉到了其中一个星系NGC 7318B撞击星系团时产生的巨大冲击波。 斯蒂芬五重奏中的五个星系也被称为希克森致密星系群92(HCG 92)。虽然被称为“五重奏”,但只有四个星系真正靠得很近,并卷入了一场宇宙之舞。第五个也是最左边的星系被称为NGC 7320,与其他四个星系相比,它在前景中位置很好。NGC 7320距离地球4000万光年,而其他四个星系(NGC 7317、NGC 7318A、NGC 7318B和NGC 7319)距离地球约2.9亿光年。从宇宙的角度来看,与数十亿光年远的遥远星系相比,这仍然是相当的接近。研究这些相对较近的星系有助于科学家更好地了解在更遥远的宇宙中看到的结构。 这种近距离为天文学家提供了一个近距离的座位,见证星系之间的合并和相互作用,这对所有星系的演化都至关重要。科学家们很少能如此详细地看到相互作用星系是如何彼此的恒星形成,以及这些星系中的气体是如何受到干扰。斯蒂芬五重奏是一个神奇的“实验室”,用于研究所有星系的基本过程。 在早期宇宙中,这样的紧密群可能更为常见,因为它们的过热、不断膨胀的物质可能为高能黑洞(称为类星体)提供了燃料。即使在今天,星系群中最顶端的星系NGC 7319仍然拥有一个活跃的星系核,这是一个质量为太阳2400万倍的超大质量黑洞。它正在积极吸收物质,并释放出相当于400亿个太阳的光能。 韦伯用近红外光谱仪(NIRSpec)和中红外仪器(MIRI)详细研究了活跃星系核。这些仪器的积分场单元(IFU)是相机和光谱仪的组合,为韦伯团队提供了一个“数据立方体”,即星系核心光谱特征的图像集合。 与医学磁共振成像(MRI)很相似,IFUs允许科学家将信息“切分”成许多图像以进行详细研究。韦伯穿透了围绕在星系核周围的尘埃罩,揭示了活动黑洞附近的热气体,并测量了明亮流出物的速度。望远镜以前所未有的细节水平观察到了黑洞驱动的流出物。 在NGC 7320(视觉组中最左侧和最近的星系)中,韦伯能够分辨出单个恒星,甚至是星系的明亮核心。 作为奖励,韦伯揭示了一个由数千个遥远的背景星系组成的浩瀚海洋,让人想起哈勃的深场。 结合史上最详细的红外图像和近红外摄像机(NIRCam),韦伯的数据将提供大量有价值的新信息。例如,它将帮助科学家了解超大质量黑洞的供养和生长速度。韦伯还更直接地看到了恒星形成区域,并能检测尘埃的排放——这是迄今为止无法获得的细节。 斯蒂芬五重奏位于飞马星座,1877年由法国天文学家埃杜厄德·斯蒂芬发现。 影像来源:NASA, ESA, CSA, and STScI 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。 NASA总部为该局的科学任务理事会监督该任务。位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心为该机构管理韦伯,并监督空间望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务合作伙伴执行的任务工作。除戈达德外,NASA的几个中心也为该项目做出了贡献,包括位于休斯顿的约翰逊航天中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心、加州硅谷的艾姆斯研究中心等。 NIRCam由亚利桑那大学和洛克希德·马丁公司先进技术中心的一个团队建造。 MIRI由ESA和NASA提供,仪器由国家资助的欧洲研究所联盟(MIRI 欧洲联盟)与 JPL 和亚利桑那大学合作设计和制造。 从太空望远镜科学研究所下载此图像的全分辨率、未压缩版本和支持视觉效果:https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-034 参考来源: https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-sheds-light-on-galaxy-evolution-black-holes

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了宇宙峭壁,恒星诞生的闪耀景观

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了宇宙峭壁,恒星诞生的闪耀景观

这片由“山脉”和“山谷”组成的景观上点缀着闪闪发光的恒星,实际上是船底座星云中一个名为NGC3324的年轻恒星形成区域的边缘。这张由NASA新的詹姆斯·韦伯太空望远镜用红外线下拍摄的图像首次揭示了以前不可见的恒星诞生区域。 被称为宇宙悬崖的韦伯看似3D的画面看起来就像月光下的夜晚崎岖的山脉。实际上,它是NGC3324内气态空腔的边缘,这张图像中最高的“山峰”大约有7光年高。这个海绵状区域是由星云中强烈的紫外线辐射和恒星风从位于气态空腔中心的极大质量、炽热的年轻恒星雕刻而成的,位于该图像所示区域的上方。 来自年轻恒星的炽热的紫外线辐射正在慢慢侵蚀星云的墙壁,塑造星云。巨大的柱子耸立在发光的气体墙上方,抵抗着这种辐射。看似从天体“山脉”升起的“蒸汽”,实际上是炽热的电离气体和热尘埃,由于无休止的辐射而从星云中流出。 韦伯揭示了在可见光照片中完全隐藏的新兴恒星托儿所和单个恒星。由于韦伯对红外光的敏感性,它可以透过宇宙尘埃看到这些物体。在这张照片中清晰可见的原恒星喷流,从这些年轻恒星中射出。最年轻的辐射源出现在云的黑暗、多尘区域,呈红点状。处于恒星形成最早、快速阶段的物体很难捕捉,但韦伯的极端灵敏度、空间分辨率和成像能力可以记录这些难以捕捉的事件。 NGC3324的这些观测将阐明恒星形成的过程。恒星的诞生会随着时间的推移而传播,这是由侵蚀气态空腔的扩张引发。当明亮的电离边缘进入星云时,它会慢慢地推入气体和尘埃。如果边缘遇到任何不稳定的物质,增加的压力将触发物质坍塌并形成新的恒星。 相反,随着造星物质被侵蚀,这种类型的干扰也可能阻止恒星的形成。这是激发恒星形成和停止恒星形成之间非常微妙的平衡。韦伯将解决现代天体物理学的一些重大的开放性问题:是什么决定了在某个区域形成的恒星数量?为什么恒星会以一定的质量形成? 韦伯还将揭示恒星形成对巨大气体和尘埃云演化的影响。虽然大质量恒星(伴随着狂风和高能量)的影响通常很明显,但人们对更多的低质量恒星的影响知之甚少。当它们形成时,这些较小的恒星会产生狭长的、对立的喷流,这可以向云层注入大量的动量和能量。这减少了孕育新恒星的星云物质的比例。 到目前为止,科学家对大量年轻的、能量更大的低质量恒星的影响知之甚少。通过韦伯望远镜,他们将能够获得关于它们的数量和对整个星云的影响的全面普查。 NGC3324位于大约7,600光年之外,由韦伯的近红外相机(NIRCam)和中红外仪器(MIRI)拍摄。 NIRCam以其清晰的分辨率和无与伦比的灵敏度揭示了数百颗以前隐藏的恒星,甚至是众多的背景星系。 在MIRI看来,年轻的恒星和它们尘土飞扬的形成行星的原行星盘在中红外线中闪耀着明亮的光芒,呈现出粉红色和红色。MIRI揭示了嵌入尘埃中的结构,并揭示了大量喷流和外流的恒星来源。在MIRI的作用下,山脊表面的热尘埃、碳氢化合物和其他化合物会发光,呈现出锯齿状岩石的外观。 NGC3324于1826年由詹姆斯·邓洛普(JamesDunlop)首次编目。从南半球可见,它位于船底座星云(NGC 3372)的西北角。船底座星云是钥孔星云和活跃、不稳定的超巨星海山二(Eta Carinae)的所在地。 影像来源:NASA, ESA, CSA, and STScI 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。 NASA总部为该局的科学任务理事会监督该任务。位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心为该机构管理韦伯,并监督空间望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务合作伙伴执行的任务工作。除戈达德外,NASA的几个中心也为该项目做出了贡献,包括位于休斯顿的约翰逊航天中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心、加州硅谷的艾姆斯研究中心等。 NIRCam由亚利桑那大学和洛克希德·马丁公司先进技术中心的一个团队建造。 MIRI由ESA和NASA提供,仪器由国家资助的欧洲研究所联盟(MIRI 欧洲联盟)与 JPL 和亚利桑那大学合作设计和制造。 从太空望远镜科学研究所下载此图像的全分辨率、未压缩版本和支持视觉效果:https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-031 参考来源: https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-reveals-cosmic-cliffs-glittering-landscape-of-star-birth

请看:船底座星云的“神秘山”

请看:船底座星云的“神秘山”

Within the tempestuous Carina Nebula lies “Mystic Mountain.” This three-light-year-tall cosmic pinnacle, imaged by the Hubble Space Telescope’s Wide Field Camera 3 in 2010, is made up primarily of dust and gas, and exhibits signs of intense star-forming activity. The colors in this composite image correspond to the glow of oxygen (blue), hydrogen and nitrogen (green) and sulfur (red). NASA’s James Webb Space Telescope, a partnership with European Space Agency and Canadian Space Agency, will soon reveal unprecedented and detailed views of the universe, with the upcoming release of its first full-color images and spectroscopic data. The Carina Nebula is one of a list of cosmic objects that Webb targeted for these first observations, which will be released in NASA’s live broadcast beginning at 10:30…

詹姆斯·韦伯太空望远镜提供迄今为止最深处的宇宙红外图像

詹姆斯·韦伯太空望远镜提供迄今为止最深处的宇宙红外图像

NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄了迄今为止最深处、最清晰的遥远宇宙红外图像。这张被称为韦伯第一深场的星系团SMACS0723的图像充满了细节。 数千个星系——包括在红外线中观测到的最微弱的物体——首次出现在韦伯的视野中。这片广阔的宇宙覆盖了一片天空,它的大小和地面上某个人在一臂距离外捧着的一粒沙子差不多。 韦伯的近红外相机(NIRCam)拍摄的这个深场是由不同波长的图像合成而成的,总共耗时12.5小时——在红外波长上达到的深度超过了哈勃太空望远镜需要花费数周时间才能到达最深处的视野。 这张照片显示的是46亿年前出现的星系团SMACS 0723。这个星系团的总质量就像一个引力透镜,放大了它后面远得多的星系。韦伯的NIRCam让这些遥远的星系清晰地聚焦在一起——它们有以前从未见过的微小而模糊的结构,包括星团和漫射特征。随着韦伯寻找宇宙中最早的星系,研究人员将很快开始了解更多关于星系的质量、年龄、历史和组成的信息。 这张照片是该望远镜首批全彩图像之一。全套照片将于7月12日星期二美国东部夏令时上午10:30在美NASA电视直播中发布。了解有关如何观看的更多信息。 图片来源:NASA、ESA、CSA 和 STScI 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。 NASA总部为该局的科学任务理事会监督该任务。位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心为该机构管理韦伯,并监督空间望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务合作伙伴执行的任务工作。除戈达德外,NASA的几个中心也为该项目做出了贡献,包括位于休斯顿的约翰逊航天中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心、加州硅谷的艾姆斯研究中心等。 NIRCam由亚利桑那大学和洛克希德·马丁公司先进技术中心的一个团队建造。 下载完整分辨率的未压缩版本,请访问:https://webbtelescope.org/news/first-images.

哈勃望远镜发现一颗正在合并的银河宝石

哈勃望远镜发现一颗正在合并的银河宝石

This NASA/ESA Hubble Space Telescope observation has captured the galaxy CGCG 396-2, an unusual multi-armed galaxy merger which lies around 520 million light-years from Earth in the constellation Orion. This observation is a gem from the Galaxy Zoo project, a citizen science project involving hundreds of thousands of volunteers from around the world who classified galaxies to help scientists solve a problem of astronomical proportions: how to sort through the vast amounts of data generated by telescopes. A public vote selected the most astronomically intriguing objects for follow-up observations with Hubble. CGCG 396-2 is one such object, imaged here by Hubble’s Advanced Camera for Surveys. Text credit: European Space Agency (ESA) Image credit: ESA/Hubble & NASA, W. Keel NASA/ESA哈勃太空望远镜观测到了星系CGCG396-2,这是一个不寻常的多臂星系合并,位于猎户座,距离地球约5.2亿光年。 这项观测是银河动物园项目的瑰宝,这是一个公民科学项目,涉及来自世界各地的数十万志愿者,他们对星系进行分类,以帮助科学家解决一个天文数字的问题:如何对望远镜产生的大量数据进行分类。公众投票选出了最吸引人的天体,用于哈勃望远镜的后续观测。CGCG396-2就是这样一个天体,由哈勃的高级巡天相机拍摄。 文字来源:欧洲航天局 (ESA) 图片来源:ESA/Hubble & NASA,…

韦伯望远镜的第一张照片倒计时

韦伯望远镜的第一张照片倒计时

We’re less than one week away from the July 12, 2022, release of the first science-quality images from NASA’s James Webb Space Telescope, but how does the observatory find and lock onto its targets? Webb’s Fine Guidance Sensor (FGS), developed by the Canadian Space Agency, was designed with this particular question in mind. Recently it captured a view of stars and galaxies that provides a tantalizing glimpse at what the telescope’s science instruments will reveal in the coming weeks, months, and years. FGS has always been capable of capturing imagery, but its primary purpose is to enable accurate science measurements and imaging with precision pointing. When it does capture imagery, it is typically not kept: given the limited communications bandwidth between L2 and Earth, Webb…

钱德拉显示巨型黑洞比同类黑洞自转得慢

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

死星撕裂行星系统

死星撕裂行星系统

一颗恒星的死亡痛苦剧烈地扰乱了它的行星系,以至于留下的死恒星,即白矮星,正在吸走系统内外的碎片。这是天文学家首次观测到白矮星同时消耗岩石金属和冰质物质,这是行星的组成成分。 NASA哈勃太空望远镜和其他NASA观测站的档案数据对于诊断这起宇宙同类相食案件至关重要。这些发现有助于描述演化行星系统的剧烈性质,并可以告诉天文学家新形成系统的组成。 这些发现是基于对附近白矮星G238-44大气中捕获的物质的分析。白矮星是像我们的太阳一样的恒星在核聚变过程中,外层脱落并停止燃烧燃料后的残留物。“我们从未见过这两种物体同时吸积到一颗白矮星上。”首席研究员、加州大学洛杉矶分校本科毕业生特德·约翰逊说。“通过研究这些白矮星,我们希望对仍然完整的行星系统有更好地了解。” 这一发现也很有趣,因为人们认为小型冰状天体撞击并“灌溉”了我们太阳系中干燥的岩石行星。数十亿年前,彗星和小行星被认为向地球输送了水,为我们所知的生命创造了必要的条件。约翰逊说,检测到的雨落在白矮星上的天体的组成意味着冰库可能在行星系统中很常见。 这些发现也很有趣,因为小冰天体被认为是撞击并“灌溉”了我们太阳系中干燥的岩石行星。 数十亿年前,彗星和小行星被认为向地球输送了水,为我们所知的生命提供了必要的条件。 约翰逊说,探测到的落在白矮星上的天体的组成表明,冰水库可能在行星系统中很常见。 “我们所知的生命需要一个岩石星球,上面覆盖着碳、氮和氧等多种元素。”加州大学洛杉矶分校教授、合著者本杰明·扎克曼说。“我们在这颗白矮星上看到的元素的丰度似乎需要一个岩石和富含挥发性物质的母体——这是我们在数百颗白矮星的研究中发现的第一个例子。” 这张行星系统G238-44的图解说明了它的毁灭轨迹。这颗微小的白矮星处于行动的中心。 一个非常微弱的吸积盘是由落到白矮星上的碎片组成的。其余的小行星和行星体构成了围绕恒星的物质库。系统中可能仍存在较大的气态巨行星。更远的地方是彗星等冰冷天体带,它们最终也成为这颗死亡恒星的食物。 影像来源:NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI) 撞车大赛 行星系统演化理论将红巨星和白矮星相之间的过渡描述为一个混沌过程。这颗恒星很快失去了它的外层,它的行星的轨道发生了巨大的变化。像小行星和矮行星这样的小天体,可能过于靠近巨行星而直线坠落到恒星上。这项研究证实了这一剧烈混乱阶段的真实规模,表明在白矮星阶段开始后的 1 亿年内,这颗恒星能够同时捕获和消耗其小行星带和柯伊伯带状区域的物质。 在这项研究中,估计最终被白矮星吞噬的总质量可能不超过一颗小行星或小卫星的质量。虽虽然没有直接测量到白矮星消耗的至少两个物体的存在,但很可能其中一个像小行星一样富含金属,另一个是类似于柯伊伯带太阳系边缘发现的冰体。 尽管天文学家已经对5,000多颗系外行星进行了编目,但我们对其内部构成有一些直接了解的唯一行星是地球。白矮星同类相食提供了一个独特的机会,可以将行星分开,看看它们最初在恒星周围形成时是由什么构成的。 研究小组测量了氮、氧、镁、硅和铁等元素的存在。铁的丰度非常高,这是地球、金星、火星和水星等类地行星金属核心存在的证据。出乎意料的高氮丰度使他们得出了冰体存在的结论。“与我们的数据最吻合的是类似水星的物质和类似彗星的物质的混合,它们由冰和尘埃组成,比例接近2:1。”约翰逊说。“铁金属和氮冰都表明行星形成条件大相径庭。目前还没有已知的太阳系天体同时具备这两种条件。” 行星系统的死亡 当像我们太阳这样的恒星在生命后期膨胀成一个红巨星时,它会通过膨胀外层而减少质量。由此产生的一个后果可能是任何剩余的大行星对小行星、彗星和卫星等小物体的引力散射。就像街机游戏中的弹球一样,幸存的物体可以被抛入高度偏心的轨道。 “在红巨星阶段之后,剩下的白矮星是致密的——不比地球大。这些难以控制的行星最终会变得非常接近恒星,并并经历了强大的潮汐力,将它们撕裂开来,形成一个气态和尘埃盘,最终落在白矮星的表面。”约翰逊解释说。 研究人员正在研究50亿年后太阳演化的最终情景。地球可能会和内行星一起完全蒸发。但是,主小行星带中许多小行星的轨道将受到木星的引力扰动,最终落在残余太阳所形成的白矮星上。 两年多来,加州大学洛杉矶分校、加州大学圣地亚哥分校和德国基尔大学的研究团队一直致力于通过分析在编号为G238-44的白矮星上检测到的元素来解开这个谜团。他们的分析包括来自NASA退役的远紫外光谱探测器(FUSE)、夏威夷凯克天文台的高分辨率阶梯光谱仪(HIRES)以及哈勃太空望远镜的宇宙起源光谱仪(COS)和太空望远镜成像光谱仪(STIS)的数据。 该团队的研究结果于2022年6月15日星期三在美国天文学会(AAS)新闻发布会上公布。 一颗恒星的死亡痛苦剧烈地扰乱了它的行星系,以至于留下的死恒星,即白矮星,正在吸走系统内外的碎片。这是天文学家首次观测到白矮星同时消耗岩石金属和冰质物质,这是行星的组成成分。NASA哈勃太空望远镜和其他NASA观测站的档案数据对于诊断这起宇宙同类相食案件至关重要。这些发现有助于描述演化行星系统的剧烈性质,并可以告诉天文学家新形成系统的组成。 视频来源:NASA’s Goddard Space Flight Center; 首席制片人:Paul Morris 哈勃太空望远镜是NASA和ESA(欧洲航天局)之间的国际合作项目。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负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STScI)开展哈勃科学业务。 STScI 由位于华盛顿特区的大学天文学研究协会为NASA运营。 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/hubble-dead-star-caught-ripping-up-planetary-system