美國國家航空航天局科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新的星系“化石”

 人參與 | 時(shí)間：2025-12-12 03:13:49
（神秘的化石地球uux.cn）據(jù)美國宇航局（珍妮特·卡茲米爾恰克）：馬里蘭州格林貝爾特的美國國家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了X射線活動(dòng)，這揭示了星系的美國演化。
X射線勾勒出附近螺旋星系NGC 4945中巨大的航空航天武漢包夜外圍上門外圍女姐（電話微信█1894143█）一二線城市均可安排、高端一手資源、高質(zhì)量外圍女模特空姐、學(xué)生妹應(yīng)有盡有冷氣體云。大約500萬年前，局科中央超大質(zhì)量黑洞爆發(fā)后，學(xué)家系這種氣體似乎穿過了銀河系。發(fā)現(xiàn)
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)工作的種新戈達(dá)德天體物理學(xué)家金伯利·韋弗說:“科學(xué)界一直在爭(zhēng)論星系是如何演化的。”。化石“我們?cè)趲缀跛秀y河系大小的美國星系中心都發(fā)現(xiàn)了超大質(zhì)量黑洞，一個(gè)懸而未決的航空航天問題是，與恒星形成的局科影響相比，它們的學(xué)家系武漢包夜外圍上門外圍女姐（電話微信█1894143█）一二線城市均可安排、高端一手資源、高質(zhì)量外圍女模特空姐、學(xué)生妹應(yīng)有盡有影響有多大。研究附近的發(fā)現(xiàn)星系，如NGC 4945，種新我們認(rèn)為我們正處于過渡期，化石這有助于我們建立更好的恒星和黑洞如何產(chǎn)生星系變化的模型。”
1月11日，韋弗代表她的團(tuán)隊(duì)在新奧爾良舉行的第243屆美國天文學(xué)會(huì)會(huì)議上公布了這些結(jié)果。《天體物理學(xué)雜志》正在評(píng)論一篇關(guān)于這一發(fā)現(xiàn)的論文。這項(xiàng)工作之所以成為可能，要?dú)w功于歐空局(歐洲航天局)的XMM-Newton衛(wèi)星(X射線多鏡任務(wù))在美國國家航空航天局錢德拉X射線天文臺(tái)的幫助下收集的數(shù)據(jù)。
美國國家航空航天局科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新的星系“化石”
在這張由歐洲南方天文臺(tái)位于智利的2.2米望遠(yuǎn)鏡拍攝的可見光圖像中，活躍恒星形成的地點(diǎn)呈現(xiàn)出明亮的粉紅色。銀河系的活動(dòng)核心大部分被塵埃云所掩蓋。圖像：uux.cn/ESO
NGC 4945是一個(gè)活躍的星系，位于南半人馬座，距離我們大約1300萬光年。
一個(gè)活躍的星系有一個(gè)異常明亮和可變的中心，由超大質(zhì)量黑洞提供動(dòng)力，通過重力和摩擦力加熱周圍的氣體和塵埃盤。黑洞慢慢地消耗它周圍的物質(zhì)，這在光盤發(fā)出的光中產(chǎn)生了隨機(jī)波動(dòng)。和大多數(shù)活躍的星系一樣，NGC 4945的黑洞和圓盤被一種名為環(huán)面的致密塵埃云所覆蓋，阻擋了部分光線。
活躍星系的核心也可以驅(qū)動(dòng)高速粒子射流，并產(chǎn)生含有氣體和塵埃的強(qiáng)風(fēng)。
NGC 4945也是一個(gè)恒星暴增星系，這意味著它形成恒星的速度比我們的高得多。科學(xué)家估計(jì)它每年產(chǎn)生的質(zhì)量相當(dāng)于18顆像我們太陽一樣的恒星，或者是銀河系的近三倍。幾乎所有的恒星形成都集中在星系中心。一次恒星暴增事件會(huì)持續(xù)1000萬到1億年，只有在制造新恒星的原材料耗盡時(shí)才會(huì)結(jié)束。
美國國家航空航天局科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新的星系“化石”
這個(gè)動(dòng)畫在螺旋星系NGC 4945的兩個(gè)視圖之間切換。第一張是由XMM-Newton的藍(lán)色光學(xué)監(jiān)視器拍攝的可見光圖像。重疊的是由望遠(yuǎn)鏡的EPIC儀器觀測(cè)到的鐵K-α線的等高線圖。第二個(gè)視圖顯示輪廓的填充視圖，其中較亮的顏色表示X射線的濃度較高。圖像：uux.cn/Weaver等人2024，歐空局/XMM-Newton
美國國家航空航天局的XMM-Newton項(xiàng)目科學(xué)家韋弗和她的團(tuán)隊(duì)用衛(wèi)星觀察了NGC 4945。在他們的數(shù)據(jù)中，他們看到了科學(xué)家所說的鐵K-α線。當(dāng)來自黑洞圓盤的高能X射線遇到其他地方的冷氣體時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種特征。(這種氣體的溫度大約是零下400華氏度或零下200攝氏度。)鐵線在活躍的星系中很常見，但在這些觀測(cè)之前，科學(xué)家們以前認(rèn)為它發(fā)生在更接近黑洞的尺度上。
“錢德拉繪制了其他星系的鐵K-α。在這一次，它幫助我們研究云中的單個(gè)明亮X射線源，幫助我們排除除了黑洞以外的其他潛在來源，”合著者兼戈達(dá)德博士后研究員詹娜·坎說。“但是NGC 4945的譜線從它的中心延伸得如此之遠(yuǎn)，以至于我們需要XMM-Newton的寬視野才能看到它的全部。"
美國國家航空航天局科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新的星系“化石”
觀看科學(xué)家如何在這個(gè)動(dòng)畫中過濾出被稱為鐵K-α線的X射線信號(hào)的可能來源。第一張圖片顯示了XMM-Newton星系NGC 4945中觀測(cè)到的鐵線條輪廓。在第二張圖片中，研究小組使用來自錢德拉的數(shù)據(jù)過濾掉像雙星這樣的源。在最終的圖像中，他們移除了星系活動(dòng)核中的X射線。鐵線仍然突出了星系中大量的冷氣體。圖像：uux.cn/Weaver等人2024，歐空局/XMM-Newton
因?yàn)閺奈覀兊慕嵌葋砜矗琋GC 4945幾乎是傾斜的，XMM-Newton能夠繪制出它沿著星系平面和在星系平面上方的鐵線的范圍，分別追蹤到32，000光年和16，000光年——比以前觀察到的鐵線遠(yuǎn)一個(gè)數(shù)量級(jí)。
科學(xué)小組認(rèn)為這條線突出的冷氣體是大約500萬年前星系中央黑洞爆發(fā)的粒子噴流的遺跡。噴流很可能是以一定角度進(jìn)入星系，而不是指向太空，驅(qū)動(dòng)著一股超能力的風(fēng)，這股風(fēng)仍在推動(dòng)冷氣體穿過星系。它甚至可能引發(fā)了當(dāng)前的星爆事件。
韋弗和她的同事將繼續(xù)觀察NGC 4945，看看他們是否能發(fā)現(xiàn)黑洞影響星系演化的其他方式。目前突出顯示冷氣體的來自圓盤的X射線也可能開始驅(qū)散它。由于恒星需要這種氣體才能形成，科學(xué)家們也許能夠測(cè)量星系黑洞周圍的活動(dòng)如何抑制其恒星暴增階段。
“有大量證據(jù)表明，黑洞在一些星系中發(fā)揮著重要作用，決定了它們的恒星形成歷史和命運(yùn)，”合著者埃德蒙·霍奇斯-克盧克說，他是戈達(dá)德的天體物理學(xué)家。“我們研究了許多星系，比如NGC 4945，因?yàn)楸M管黑洞之間的物理性質(zhì)幾乎相同，但它們對(duì)星系的影響卻大相徑庭。XMM-Newton幫助我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)我們不知道要尋找的星系化石——但這可能只是許多化石中的第一個(gè)。”
歐空局的XMM-Newton天文臺(tái)于1999年12月在法屬圭亞那的庫魯發(fā)射升空。美國國家航空航天局資助了XMM-Newton儀器包的元件，并在戈達(dá)德提供了美國國家航空航天局客座觀測(cè)設(shè)施，支持美國天文學(xué)家使用該天文臺(tái)。 頂: 74踩: 32