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去年电影《星际穿越》中主人公被吸入一个黑洞的场景令人印象深刻,而现在我们有了一个有关两个黑洞的故事。据英国《每日邮报》报道,近日,美国宇航局公布了该局核分光望远镜阵列(NuSTAR)拍摄的一张新的高能X射线波段图像,展示了宇宙中壮观的一次星系大碰撞场景。

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位于图像中右侧星系核心的黑洞正处于活跃状态并大量吞噬周遭气体物质,而右侧星系内部的黑洞则处于休眠状态
在这张图像上,两个星系正发生相撞,它们被一并称作Arp299,距离地球约1.34亿光年。美国宇航局的“核分光望远镜阵列”发现位于右侧星系核心位置的黑洞正在大量吞噬着周边的气体物质,而左侧星系核心的黑洞却正处于休眠和沉寂的状态。这项研究将有助于天文学家们弄清在星系合并的过程中,黑洞究竟是如何被激活并重新开始大量吞噬物质的,这是理解星系演化过程中的关键一环。
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NuSTAR拍摄的图像
有关这项发现的论文将在《天体物理学报》上于今日刊载。这篇论文的第一作者是美国宇航局马里兰州戈达德空间飞行中心的安德鲁•塔克(Andrew Ptak)。他表示:“当星系相互合并,气体会被搅动并落向星系核区,引发其核区黑洞的成长以及新恒星的形成。我们想要了解激活黑洞的机制,它如何苏醒过来并开始吞噬周遭物质?”
NuSTAR是首个有能力对Arp299系统进行观测,并确定其中高能X射线源区的探测器。此前由其他望远镜设备进行的观测,包括美国宇航局的钱德拉X射线空间望远镜以及欧空局工作在低能X射线波段的XMM-牛顿空间望远镜所开展的观测工作,已经确认在Arp299的内部存在**质量黑洞。
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NuSTAR拍摄的图像
然而仅仅依靠这些数据还无法判定分属这两个星系的两个**质量黑洞是否都正处于活跃并吞噬周遭物质的状态,也就是所谓“吸积”状态。而由NuSTAR望远镜提供的最新X射线波段数据,叠加由哈勃空间望远镜拍摄的可见光波段图像,可以清楚地判定位于右侧星系内的黑洞正处于活跃的吸积状态。
随着它大量吞噬周遭气体物质,靠近其周边区域的物质被加热到数百万摄氏度,形成高温等离子体或“冕”结构,同时发出强烈的高能X射线辐射。然而位于左边星系核心的黑洞却仍然处于“沉睡”状态,或更确切的说是“休眠”状态,或者也有可能是被太多的气体和尘埃物质遮挡,以至于它发出的高能X射线无法被NuSTAR设备探测到。
安•霍恩斯切米尔(Ann Hornschemeier)是这项研究的合作者之一,他本周二还在西雅图举行的美国天文学会会议上就这一研究成果作了报告。他表示:“正处于合并进程中的两个星系,其中央黑洞同时处于活跃状态的几率很低。但随着两个星系的核区距离越来越近,强大的潮汐力会扰动尘埃和气体物质,到那时候,两个黑洞就都有可能被激活。”
美国宇航局表示,NuSTAR是研究被尘埃气体物质遮挡天体的理想工具,就比如这里的Arp299系统便是很好的例子,因为高能X射线可以穿透浓厚的气体物质,而低能X射线和可见光则不能。

《科学》杂志:黑洞中观察到新的“超光速”现象
最近热映的电影《星际穿越》中巨大的黑洞和神奇的时滞效应让人目眩神迷,然而现实世界中科学家们的新发现似乎已经打败了编剧的想象力。最新发现显示,某个遥远的黑洞正在喷射出可能是“超光速”的伽马射线。科学家们认为,想要了解黑洞内部的景象,恐怕不需要让宇航员和他的机器人冲进去了,直接研究这些“超光速”粒子或许就能为我们揭开黑洞的谜团。
新浪网报道,北京时间2日消息,据报道,最近物理学家观察到了一个令人震惊的现象,他们观察到距地球2.6亿光年外一个黑洞吞噬星体所放射出的伽马射线似乎超过了光速。光从文字描述上看,似乎这一现象违背了狭义相对论。其实,“超光速”现象在宇宙学家看来并不算是惊世骇俗,这些事件在原理上并未“违背”现代理论物理学。但这一新的“超光速”事件仍然令科学家们兴奋,这或许能为揭开黑洞内部景象之谜打开一扇大门。
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正在吞噬星体的黑洞
据报道,发生“超光速”现象的**质量黑洞座落于IC 310星系中央,距地球2.6亿光年。对伽马射线闪光进行的测量显示,它们以惊人的速度穿过事件穹界,速度似乎超过光速。事件穹界是指黑洞的边界,任何物质都无法逃脱黑洞的巨大引力。
观测结果显示伽马射线似乎在短短几分钟内穿过事件穹界。据科学家估计,如果让光线穿过同样的距离,需要25分钟,说明伽马射线的速度超过光速或者发生了其他事情。研究人员认为他们获得一个罕见的机会,一瞥黑洞事件穹界下方发生的事情,允许他们推测内部景象。
任何物质都无法逃脱黑洞的巨大引力,让黑洞变成宇宙中的一个“黑区”。由于自身的特性,黑洞心脏地带的物质具有很强的神秘色彩。科学家表示当前有关伽玛射线爆发原因的理论不足以解释他们的观测发现,需要提出全新的理论解释事件穹界下方的现象。巴塞罗纳高能物理学研究所的研究项目参与者朱利安-希塔莱克表示:“没有物质能够比光线更快照亮整个表面。”
IC 310星系座落于英仙座,拥有非常活跃的星系核,不断向周围太空放射无线电波。2012年,天文学家利用加那利群岛拉帕尔玛岛上的大型大气伽马射线成像切伦科夫望远镜对这个星系的巨大辐射爆发进行了近4个月的观测。据信,辐射由坠落星系中央的大质量黑洞的物质所致。这种辐射被称之为“银河系外喷流”,可能由坠落黑洞的物质形成的冲击波加速粒子远离事件穹界所致。
借助切伦科夫望远镜对IC 310星系进行的观测显示黑洞放射的伽马射线喷流移动速度极快,无法用这种方式进行解释。这些辐射闪光似乎在短短4.8分钟内便移动了2.79亿英里(约合4.5亿公里),穿过事件穹界。如果以光速移动,需要25分钟才能穿过这一距离。对此进行研究的国际科学家小组指出这个黑洞一定高速旋转,每侧都产生喷流。对其进行观测就像观测灯塔放射的光束。由于黑洞的快速旋转,伽马射线似乎以更快的速度移动。这个黑洞存在多个辐射源,而不是只有一个。研究发现刊登在《科学》杂志上。
科学家指出黑洞的旋转形成一个电荷分离磁气圈,导致极地周围出现平行电荷。粒子的速度被加速到接近光速的程度,形成伽马射线,从事件穹界喷射到太空。德国维尔茨堡大学的卡尔-曼海姆指出:“你可以将其想象成雷暴中的闪电。”每隔几分钟,这种闪电便释放在一定区域内积聚的能量。在此过程中,接近光速的粒子被喷射到星系的外部区域。
慕尼黑马克斯-普朗克物理学研究所的拉兹米克-米尔佐亚表示这种伽玛辐射可能让天文学家一瞥黑洞的内部景象。他说:“这些伽玛辐射的源头区一定远远小于黑洞的事件穹界。在对高能黑洞进行观测时,我们实际上是对星系核进行深度观测,试图了解星系核的机制。”

美宇航局发布巨型星体爆炸遗留残骸扩散图片(图)
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美宇航局发布的巨型星体爆炸遗留残骸扩散图片
2015年1月23日消息,美国宇航局发布大麦哲伦星云中大质量星体爆炸后遗留残骸SNR 0519-69.0扩散的图片。图片中蓝色部分为通过钱德拉X射线天文台观测到的数百万度的气体,红色部分的爆炸边缘和周围的星体是通过哈伯太空望远镜观测到的。

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