【菜科解读】

　　

　　

　　

　　星系NGC1068中心的宇宙尘埃环隐藏着一个超大质量黑洞

　　据cnBeta：由Violeta Gámez Rosas（莱顿大学）领导的一个国际天文学家小组已经观察到了一个隐藏在尘埃环中的超大质量黑洞。

这一发现符合这样的观点：所谓的星系活跃中心比观测结果显示的要相似得多，因为来自地球的观察角度会造成扭曲。

　　这项研究是用荷兰共同开发的MATISSE仪器完成，该仪器结合了来自智利的四个欧洲甚大望远镜(VLT）的红外光。

　　MATISSE全称Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment，它不仅耦合了来自VLT的光，而且还会分析它。

MATISSE是专门为波长在3微米和13微米之间的红外光而创建的。

红外线则是在某物放出热量时产生的。

因此，MATISSE会被冷却到零下241摄氏度，这样仪器本身就不会干扰测量。

　　纳米级精度

　　荷兰天文学研究学院(NOVA)跟荷兰航天工业一起建造了MATISSE冷却部分的所有镜头和镜子。

荷兰在开发其先驱MIDI时获得了经验，它可以连接两台望远镜而不是四台。

　　四台VLT望远镜的光束汇聚的中心，由两个几乎一米大小的铝箱组成。

这些盒子里装满了数以百计的光学元件、几十个传感器和几十个微小的马达。

大多数部件的工作精度为纳米级，甚至更高。

　　相关报道：活跃星系核“统一模型”确认

　　据科技日报（李山 张梦然）：近日，一个国际天文学家团队通过欧洲南方天文台甚大望远镜干涉仪上的MATISSE仪器，在星系NGC1068中心观测到宇宙尘埃环，其间隐藏着一个超大质量黑洞。

该发现证实了30年前的理论预测，并提供了对“活跃星系核”机制的新见解。

　　活跃星系核是一类中央核区活动性很强的系外星系。

这些星系显得比普通星系活跃，在从无线电波到伽玛射线的全波段里都发出很强的电磁辐射，是宇宙中最明亮、最神秘的物体之一。

20世纪90年代以来，科学家们依据理论和观测建立了活动星系核“统一模型”，即中央是一个黑洞，周围的物质受到引力作用下落，在黑洞周围形成了吸积盘。

而物质盘旋向黑洞的过程中往往释放出巨大的能量。

　　现在，一个国际研究团队，通过欧洲南方天文台甚大望远镜干涉仪的MATISSE仪器，在3到12微米的红外波长范围内对星系NGC1068中心进行极其详细的观测，发现一个厚厚的由宇宙尘埃和气体组成的环，其间隐藏着一个超大质量黑洞。

这是活跃星系核的工作原理以及外观研究迈出的关键一步。

相关成果以荷兰莱顿大学的维奥莱塔·加梅斯·罗萨斯为第一作者发表在《自然》杂志上。

　　这一发现是对已经提出近30年的活跃星系核“统一模型”理论的重要支持。

该理论认为，所有活跃星系核尽管存在差异，但都具有相同的基本结构：一个被厚厚的尘埃环包围的超大质量黑洞。

根据这个模型，活跃星系核的外观差异是由于从地球上观察黑洞及其厚厚的气体和尘埃环造成的。

人们看到的图像取决于环遮蔽了多少，在某些情况下它会完全遮蔽我们视野中的黑洞。

　　维奥莱塔·加梅斯·罗萨斯说：“尘埃云的实际性质，其在饲育黑洞中的作用，以及从地球上看它们外观的形成，一直是过去30年活跃星系核研究的核心问题。

虽然没有单一的观测结果可以回答所有问题，但已经朝着了解活跃星系核的工作原理迈出了重要的一步。

我们的结果有助于更好地了解活跃星系核的内部运作。

它们还可以帮助我们更好地了解银河系的历史。

银河系的中心有一个超大质量黑洞，过去可能一直很活跃。

”

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天文学家重建星系演化史

## 艺术家构想图展示了巨型螺旋星系NGC1365与一个较小伴星系发生碰撞并逐渐并合的过程，这一过程激发了剧烈的恒星形成活动，并导致气体及重元素的重新分布。

天文学家运用一种新型空间考古学技术，通过分析星系气体中的化学特征，重建了NGC1365在漫长宇宙历史中的演化历程。

图片来源：MelissaWeiss／哈佛史密松天体物理中心 通过分析遥远星系的化学指纹，天文学家重建了其长达120亿年的演化历程。

这一新方法有助于揭示星系——包括银河系在内——在宇宙时间尺度上是如何形成的。

由哈佛史密松天体物理中心领衔的一支天文学家团队，首次将星系考古学方法应用于银河系以外的星系，以揭示其演化历史。

该方法通过分析空间中遗留的化学特征，重建星系的形成与演化过程。

这项研究成果发表于《自然天文学》杂志，提出了一种强大的新方法，用于重建遥远星系的演化历史。

该研究还有助于确立一个名为星系考古学的新兴研究领域。

这是我们首次在银河系以外的星系中，以如此精细的程度应用化学考古学方法。

论文第一作者、哈佛大学教授兼天体物理学中心主任丽莎凯利说，我们希望理解自身起源：银河系是如何形成的？我们今天呼吸的氧气又是如何产生的？ 利用化学指纹绘制星系地图 为开展此项研究，研究人员使用了TYPHOON巡天项目的数据，这些数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集。

他们聚焦于NGC1365——一个从地球视角看呈正面朝向的邻近旋涡星系，这种朝向使其细节更易于观测。

这使得研究团队能够分离并分析其中正在形成新恒星的各个区域。

年轻的炽热恒星发出强烈的紫外光，激发周围气体。

这一过程使氧等元素产生特征性的窄谱线。

通过分析这些光谱模式，科学家能够研究元素在星系中的分布情况。

天文学家长期以来一直知道，星系中心往往含有更高浓度的氧等重元素，而外围区域则较少。

这些分布模式受到多种过程的影响，包括恒星形成和超新星爆发的时间与位置、气体在星系内外的流动，以及与其他星系过去的相互作用。

螺旋星系NGC1365的六幅视图，源自其光谱测光数据立方体，该数据立方体由TYPHOON巡天项目获取。

最左侧为宽带图像，通过平衡B（蓝）、V（可见光）和R（红）波段的连续谱图像，近似呈现人眼所见的星系外观。

其右侧为窄带图像，从TYPHOON数据立方体中提取，中心波长对准电离氢的Hα谱线。

单个HII区清晰可见，这些区域由炽热、高光度的O型与B型恒星提供能量，勾勒出两条宏伟的旋臂结构。

接下来的三幅图像为分别以其他诊断性发射线（氮、硫以及三种诊断线的合成图像）为中心的数据切片。

最后一幅图展示了NGC1365经颜色编码的视向速度场。

致谢：B.Madore，卡内基科学研究所天文台 重建120亿年的星系演化历程 通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化，并将观测结果与Illustris项目提供的先进数值模拟进行比对，研究团队得以重建该星系数十亿年来的演化历程。

这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程，时间跨度从宇宙早期延续至今。

他们的分析表明，该星系的中心区域形成较早，并迅速富集了氧元素。

相比之下，外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成。

外侧的旋臂似乎形成时间较晚，很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。

看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近，非常令人兴奋，哈佛大学天体物理学家、哈佛史密松天体物理中心的天文学家拉尔斯赫尼格说。

这项研究显示，我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。

一种理解星系的新工具 总体而言，研究结果表明NGC1365最初是一个相对较小的系统，随后通过多次与较小邻近星系的并合，逐渐演化成一个巨大的旋涡星系。

凯利表示，这项工作展示了星系气体中的化学特征如何揭示其过往历史，从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。

这项研究很好地展示了理论如何直接助力观测工作。

我认为，这项研究还将影响理论研究者与观测研究者之间的协作方式，因为该项目中理论研究与观测工作各占一半，二者缺一不可。

唯有理论与观测紧密结合，才能得出这些结论。

这对银河系意味着什么 研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系，有助于科学家更深入地理解银河系的起源，并判断其演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。

所有旋涡星系都是以相似的方式形成的吗？凯利问道，它们的形成过程是否存在差异？它们现在的氧元素分布在哪里？我们的银河系在哪些方面有所不同，或者是否具有独特之处？这些问题正是我们想要解答的。

BY: Smithsonian FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处