什么推动了雪茄星系中气体和灰尘的喷发?雪茄星系磁场测量?

作者:小菜 更新时间:2025-04-27 点击数:
简介:我们知道成千上万颗恒星的爆发正在推动一股强大的超级风,将物质吹向星系间空间。

新的研究表明,磁场也有助于

【菜科解读】

  我们知道成千上万颗恒星的爆发正在推动一股强大的超级风,将物质吹向星系间空间。

新的研究表明,磁场也有助于从雪茄星系中排出物质,雪茄星系是一个众所周知的恒星暴增星系的例子,具有独特的细长形状。

  从哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜观察到的雪茄星系中的磁场显示为银河系可见光和红外合成图像上的线。

来自炽热的新恒星的恒星风形成银河系超级风,它喷出热气羽(红色)和垂直于狭窄星系(白色)的巨大烟熏光晕(黄色/橙色)。

研究人员使用平流层天文台的红外天文磁场数据和工具广泛用于研究太阳周围的物理学,以推断星系周围20,000光年的磁场强度。

它们似乎无限期地延伸到银河系空间,就像太阳的太阳风一样,可能有助于解释气体和尘埃如何远离银河系。

雪茄星系中气体和灰尘的喷发

  美国宇航局红外平流层天文台(SOFIA)的发现有助于解释尘埃和气体如何从星系内部移动到星系间空间,为星系的形成提供了线索。

这种物质富含碳和氧等支持生命的元素,是未来星系和恒星的基石。

这项研究在美国天文学会的会议上发表。

  SOFIA是美国国家航空航天局(NASA)与德国航空航天中心(DLR)的联合项目,此前曾研究过靠近雪茄星系核心的磁场方向,因为雪茄星系已被正式知晓。

这次,研究小组使用了被广泛用于研究太阳周围物理学的工具,称为太阳物理学,以了解围绕银河系的磁场强度,其距离比以前大10倍。

  “这是研究太阳的古老物理学,但对星系来说却是新事物。

”位于硅谷的美国宇航局艾姆斯研究中心大学空间研究协会主任,即将发表的有关这项研究的论文的合著者琼·施梅尔兹说。

“这有助于我们理解恒星和星系之间的空间是如何为未来的宇宙世代提供如此丰富的物质的。

雪茄星系中气体和灰尘的喷发

  雪茄星系位于距离地球1200万光年的大熊座星系中,它正经历着异常高的恒星形成率,称为爆炸。

恒星形成如此强烈,以至于产生了一种“超级风”,将物质吹出银河系。

正如SOFIA先前使用称为高分辨率机载宽带摄像机或HAWC +的仪器所发现的那样,风将磁场拖曳到银河系核心附近,使其垂直于银河系平面超过2,000光年。

  研究人员想了解磁场线是否会像太阳风中的磁环境那样无限期地延伸到银河系空间中,或者转向形成类似于在太阳活动区域中发现的类似日冕环的结构。

他们计算出,银河系的磁场像太阳风一样向外延伸,从而使超风吹动的物质逃逸到星际空间中。

  这些延伸的磁场可能有助于解释太空望远镜发现的气体和尘埃是如何远离银河系的。

美国宇航局的斯皮策太空望远镜探测到银河系以外20,000光年处的尘埃物质,但不清楚为什么它在两个方向上都远离恒星,而不是在锥形射流中传播。

雪茄星系中气体和灰尘的喷发

  宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学的博士后研究员,即将发表的论文的合著者乔丹·瓜拉·阿奎莱拉说:“磁场的作用可能像高速公路一样,为银河物质扩散到银河之间的空间创造了通道。

  除极少数情况外,无法直接测量日冕中的磁场。

因此,大约50年前,科学家们开发了将太阳表面的磁场准确地外推到行星际空间的方法,这在太阳物理学中被称为势场外推法。

研究小组利用SOFIA对中心磁场的现有观测,对这种方法进行了修改,以估算雪茄星系周围约25,000光年的磁场。

  “我们无法轻易地在如此大的规模上测量磁场,但是我们可以使用日光物理学的这些工具进行推断。

”位于埃姆斯的SOFIA大学空间研究协会科学家,研究的主要作者恩里克·洛佩兹·罗德里格斯说。

“这种跨学科的新方法为我们提供了理解星爆星系所需的更大视角。

为何至今未发现外星人?霍金道破天机

 银河系内拥有的恒星数量为千亿数量级,行星的数量更加庞大,按2000万分之一的中奖概率,那么存在生命的行星也有数千至数万。

为什么至今没有发现外星人呢?  既然我们生活在这个宇宙中,就不能避开是否存在外星人这个话题,宇宙中的星系数量在1000亿个数量级以上,地球仅是其中一个称为银河系的星系中一颗恒星周围的岩质行星。

  在银河系中,还有数千亿颗恒星与太阳类似,我们按超级大乐透的玩法,从12个号码中选2个作为后区号码组合,中奖的概率为2000万分之一。

  在银河系中,把2000万分之一乘以1000亿,那么剩下的就是中奖的行星。

这里说的1000亿数量级是恒星的数量,如果是行星,那么还要比这个数多10倍以上。

要么这个宇宙不存在外星人,要么外星人就已经来到地球了  费米悖论是个很经典的理论,也可以预见未来人类文明的发展,在50年内,许多人都试图解释费米悖论,或者对其提出一些解释性的观点,比如中国人大刘提出的黑暗森林理论,认为每个文明都拥有较高的科技程度,但大家都选择沉默,谁第一个冒泡,谁就先遭殃。

  霍金作为当今世界上最具影响力的理论物理学家,他对费米悖论也有自己的观点。

顺便提一下,霍金出生的那天是伽利略300年的忌日,伽利略在1642年1月8日去世,300年后,1942年1月8日小霍金出生了,他们都担任过剑桥大学最崇高的职务卢卡斯数学教授,还有牛顿也坐过这个位置。

  霍金认为外星文明要殖民其他星系,需要的是大量的飞船,如果按经济性的角度算,像星球大战中一艘死星飞船的造价差不多为4百亿亿美元,你没看错,单位是百亿亿美元,相当于1后面跟18个零。

要想获得足够的资源建造这样的殖民飞船,至少要殖民20%的星系规模  这就像美国的16万亿美元GDP下,造出了一艘造价100亿美元的航母,那么要造出4百亿亿美元的殖民飞船,需要多大的经济规模,这个问题一算就知道了。

饥饿的黑洞喷射出明亮的X射线,其温度是太阳的6万倍

一束明亮的白光从被彩色气体包围的黑洞中射出(图片鸣谢:马克·加尔利克/科学图片库/盖蒂图片社)(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(罗伯特·李):天文学家深入观察了一个饥饿黑洞的中心,却发现了一束X射线从其中射出,其温度是太阳表面的60000倍。

简单来说,类星体是黑洞,当它们以星系中心的气体为食时,明亮、高能的电磁辐射射流从它们的两侧射出。

该团队用X射线拍摄的类星体被称为SMSS j 114447.77–430859.3(j 1144),是过去90亿年宇宙历史中看到的此类物体中最明亮的例子。

这颗类星体位于距离地球约96亿光年的星系中心,位于半人马座和九头蛇星座之间的天空中,比太阳亮约100万亿倍。

像J1144这样的类星体非常明亮,它们经常比所在星系中每颗恒星的光总和还要亮。

它们是所谓的活动星系核(AGN)的例子,只有在距离地球很远的地方才能发现,因此是在早期宇宙中。

研究类星体可以让天文学家对这些强大的宇宙事件及其对银河系环境的影响有更详细的了解。

科学家们推断,在早期宇宙中发现类星体的原因是大爆炸后不久星系中的气体和尘埃更丰富。

这意味着它们拥有足够的燃料,允许其中心黑洞为几乎整个电磁光谱的明亮发射提供动力,包括低能无线电,红外,可见光,紫外波长和高能X射线波长。

J1144最初是由南方巡天望远镜(SMSS)于2022年在可见光下发现的。

为了跟进这一发现,由马克斯·普朗克地外物理研究所(MPE)博士候选人Zsofi Igo领导的团队结合了几个太空天文台的观测结果。

其中包括光谱-伦琴-伽马(SRG)天文台的eROSITA仪器、欧空局XMM-Newton天文台、美国航天局的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)和美国航天局的Neil Gehrels Swift天文台。

这种数据组合使天文学家能够测量来自类星体的X射线的温度,发现它们大约为6.3亿华氏度(3.5亿摄氏度)。

这比太阳表面的温度高了惊人的6万倍。

该团队还能够估算出这些排放背后黑洞的质量,发现它大约是太阳的100亿倍。

不仅如此,J1144的超大质量黑洞进食速度如此之快,以每年100个太阳的速度增长。

然而,并不是这个黑洞周围的所有气体都被注入其中。

科学家们发现,一些气体正以极其强大的风的形式从类星体中喷出,向其周围的星系注入大量能量。

该团队还发现,J1144有一个特征,使其区别于其他类星体:它发出的X射线光在几个地球日的时间尺度上变化。

对于拥有这种大小黑洞的类星体来说,其X射线的可变性通常是在几个月甚至几年的时间尺度上。

Kammoun补充说:“我们非常惊讶的是,尽管它具有极大的能量,但以前的X射线天文台从未观测到它。

”。

“对这一来源的新监测活动将于今年6月开始,这可能会揭示这一独特来源的更多惊喜。

”该小组的研究发表在皇家天文学会月刊上。

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