璀璨美丽宇宙十大迷人星系
星爆与缓慢演化这是附近74个星系中的一个星系,它们的“恒星托儿所”最近通过阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA)以天文普查(被称为附近星系物理高角度分辨PHANGS)的方式被观测到。到目前为止,已有超过10万个恒星托儿所在750多个小时的观察中成像。 ALMA卓越的灵敏度提供了足够高分辨率的数据,可以从细节上研究这些区域,并显示有些数据突然出现在新星上,而其他一些则逐渐演变。
这种巨大的努力背后的动机是这种恒星形成过程的预期多样性。长期存在的理论旨在解释这些差异可能发生的方式和原因,其中一些涉及本星系本身的特征,诸如大小,年龄和内部动力学等属性,但缺乏高分辨率数据一直是测试它们的障碍。
尽管普查只完成了三分之一,但PHANGS提供的大量数据和各种数据已经帮助天文学家了解更多。该项目旨在观察总共大约30万个恒星托儿所,最终它应该显着提高我们对星系属性如何影响它形成新恒星方式的理解。
图片版权:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NRAO/AUI/NSF, B. Saxton
SPECULOOS拍摄的NGC 6902本周的图片是一种特殊的享受:来自ESO的帕瑞那天文台的最新居民,SPECULOOS 南部观测站的第一张照片。
然而,这个图像显然不是一颗微弱的恒星,而是一颗名为NGC 6902的星系。在望远镜开始其主要任务之前,它必须成功地进行一个名为“第一光”的事件:第一次用于科学观察。天文学家通常选择众所周知的物体来进行望远镜能力的初步测试,这既是一次示范,也是一次庆祝。在这种情况下,该团队决定使用NGC 6902作为Ganymede望远镜的第一光目标。
图片版权:ESO/SPECULOOS Team/E. Jehin
分解NGC300中的恒星NGC 300的新MUSE图像覆盖在宽视场成像器图像上,各个星星清晰可见。图片版权:ESO
在座的胸部蜷缩着一个美丽的宇宙宝石—— 星系M61。这个闪闪发光的螺旋星系面朝地球对齐,向我们展示其结构的惊人景色。复杂的旋臂中气体和尘埃内镶嵌着数十亿颗恒星。这个星系是一个繁忙的活动中心,其恒星形成速度很快,而且核心星团和巨大的黑洞都埋藏在它的核心。
梅西耶61是座星团中最大的成员之一,它由超过一千个星系组成,并且本身就是座超星系团的中心 ——我们的银河也属于它。这种令人眼花缭乱的美丽最早于1779年被发现,从那以后它一直在吸引天文学家的兴趣。映衬着散落着星系的黑暗天空,这幅图展现了令人敬畏、充满光彩的M61—— 即使与我们的距离超过5000万光年。
图片版权:ESO
带MAD的自适应光学系统这两幅图像都显示了银河系中心,但右侧图像的清晰度大大提高。 它是用多共轭自适应光学演示器(MAD)生产的,这是一种安装在ESO超大望远镜上的仪器,用于补偿大气的模糊效应。 它的工作原理是通过计算机控制的可变形反射镜对大气湍流进行实时校正。
图片版权:ESO
ALMA上空的星系智利ALMA所拍摄的银河
图片版权:P. Horálek/ESO
凤凰座内的超新星爆发这张照片显示了凤凰星座南部的一个矮星系,因此被命名为凤凰矮人。
凤凰矮人的独特之处在于它不能按照通常的矮星系计划进行分类;虽然按它的形状,它被标记为一个球形矮星系 (它没有足够的气体形成新的恒星)。研究表明,该星系附近有一团相关的气体,暗示着近期恒星形成,以及一群年轻的恒星。
气体云不在该星系本身内,但仍然受到重力束缚 (意味着随着时间的推移它最终会回落到银河系中)。由于云已接近尾声,因此将其向外抛出的过程可能仍在继续。在研究了气体云的形状后,天文学家怀疑最可能的原因是在该星系内发生了超新星爆炸。
图片版权: ESO
银河宝石安装在ESO超大望远镜上的仪器FORS2捕获了旋涡星系NGC 3981的美丽瞬间。当条件不允许进行科学观察时,在ESO宇宙宝石计划期间捕获的图像展示了南部天空的美丽。
图片版权: ESO
螺旋星系NGC 3981周围的数字化天空测量图像此图像是由数字化天空测量2(DSS2)曝光制成的彩色复合图像,视野约为2.4 x 2.0度。
图片版权:ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin
Gaia眼中的银河系盖亚由欧洲航天局(ESA)运营,从地球轨道上探测天空,创造出银河系最大、最精确的三维地图。 一年前,盖亚任务产生了期待已久的第二次数据发布,其中包括我们银河系中超过十亿颗恒星的高精度测量 ——位置,距离和正确运动。 该目录在天文学的许多领域实现了转型研究,解决了银河系的结构,起源和演变问题,并自2013年启动以来产生了1700多种科学出版物。
这张图片显示了盖亚基于近17亿颗恒星的测量结果对银河系的全天空视野。
图片版权:ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO
在座的星系NGC 5018周围的数字化天空调查图像此图像是由DSS2曝光制成的彩色复合图像。
图片版权:ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin
参考资料1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. eso
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璀璨美丽宇宙十大迷人星系
星爆与缓慢演化这是附近74个星系中的一个星系,它们的“恒星托儿所”最近通过阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA)以天文普查(被称为附近星系物理高角度分辨PHANGS)的方式被观测到。到目前为止,已有超过10万个恒星托儿所在750多个小时的观察中成像。 ALMA卓越的灵敏度提供了足够高分辨率的数据,可以从细节上研究这些区域,并显示有些数据突然出现在新星上,而其他一些则逐渐演变。
这种巨大的努力背后的动机是这种恒星形成过程的预期多样性。长期存在的理论旨在解释这些差异可能发生的方式和原因,其中一些涉及本星系本身的特征,诸如大小,年龄和内部动力学等属性,但缺乏高分辨率数据一直是测试它们的障碍。
尽管普查只完成了三分之一,但PHANGS提供的大量数据和各种数据已经帮助天文学家了解更多。该项目旨在观察总共大约30万个恒星托儿所,最终它应该显着提高我们对星系属性如何影响它形成新恒星方式的理解。
图片版权:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NRAO/AUI/NSF, B. Saxton
SPECULOOS拍摄的NGC 6902本周的图片是一种特殊的享受:来自ESO的帕瑞那天文台的最新居民,SPECULOOS 南部观测站的第一张照片。
然而,这个图像显然不是一颗微弱的恒星,而是一颗名为NGC 6902的星系。在望远镜开始其主要任务之前,它必须成功地进行一个名为“第一光”的事件:第一次用于科学观察。天文学家通常选择众所周知的物体来进行望远镜能力的初步测试,这既是一次示范,也是一次庆祝。在这种情况下,该团队决定使用NGC 6902作为Ganymede望远镜的第一光目标。
图片版权:ESO/SPECULOOS Team/E. Jehin
分解NGC300中的恒星NGC 300的新MUSE图像覆盖在宽视场成像器图像上,各个星星清晰可见。图片版权:ESO
在座的胸部蜷缩着一个美丽的宇宙宝石—— 星系M61。这个闪闪发光的螺旋星系面朝地球对齐,向我们展示其结构的惊人景色。复杂的旋臂中气体和尘埃内镶嵌着数十亿颗恒星。这个星系是一个繁忙的活动中心,其恒星形成速度很快,而且核心星团和巨大的黑洞都埋藏在它的核心。
梅西耶61是座星团中最大的成员之一,它由超过一千个星系组成,并且本身就是座超星系团的中心 ——我们的银河也属于它。这种令人眼花缭乱的美丽最早于1779年被发现,从那以后它一直在吸引天文学家的兴趣。映衬着散落着星系的黑暗天空,这幅图展现了令人敬畏、充满光彩的M61—— 即使与我们的距离超过5000万光年。
图片版权:ESO
带MAD的自适应光学系统这两幅图像都显示了银河系中心,但右侧图像的清晰度大大提高。 它是用多共轭自适应光学演示器(MAD)生产的,这是一种安装在ESO超大望远镜上的仪器,用于补偿大气的模糊效应。 它的工作原理是通过计算机控制的可变形反射镜对大气湍流进行实时校正。
图片版权:ESO
ALMA上空的星系智利ALMA所拍摄的银河
图片版权:P. Horálek/ESO
凤凰座内的超新星爆发这张照片显示了凤凰星座南部的一个矮星系,因此被命名为凤凰矮人。
凤凰矮人的独特之处在于它不能按照通常的矮星系计划进行分类;虽然按它的形状,它被标记为一个球形矮星系 (它没有足够的气体形成新的恒星)。研究表明,该星系附近有一团相关的气体,暗示着近期恒星形成,以及一群年轻的恒星。
气体云不在该星系本身内,但仍然受到重力束缚 (意味着随着时间的推移它最终会回落到银河系中)。由于云已接近尾声,因此将其向外抛出的过程可能仍在继续。在研究了气体云的形状后,天文学家怀疑最可能的原因是在该星系内发生了超新星爆炸。
图片版权: ESO
银河宝石安装在ESO超大望远镜上的仪器FORS2捕获了旋涡星系NGC 3981的美丽瞬间。当条件不允许进行科学观察时,在ESO宇宙宝石计划期间捕获的图像展示了南部天空的美丽。
图片版权: ESO
螺旋星系NGC 3981周围的数字化天空测量图像此图像是由数字化天空测量2(DSS2)曝光制成的彩色复合图像,视野约为2.4 x 2.0度。
图片版权:ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin
Gaia眼中的银河系盖亚由欧洲航天局(ESA)运营,从地球轨道上探测天空,创造出银河系最大、最精确的三维地图。 一年前,盖亚任务产生了期待已久的第二次数据发布,其中包括我们银河系中超过十亿颗恒星的高精度测量 ——位置,距离和正确运动。 该目录在天文学的许多领域实现了转型研究,解决了银河系的结构,起源和演变问题,并自2013年启动以来产生了1700多种科学出版物。
这张图片显示了盖亚基于近17亿颗恒星的测量结果对银河系的全天空视野。
图片版权:ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO
在座的星系NGC 5018周围的数字化天空调查图像此图像是由DSS2曝光制成的彩色复合图像。
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宇宙中的漂亮星系:仙女星系、车轮星系、魔眼星系和鲸鱼星系
宇宙是由物质组成的,组成宇宙的物质被称为“天体”,宇宙中主要的天体包括恒星、行星、卫星、矮行星、小行星、彗星、流星体、星际尘埃、星云、黑洞等等。宇宙中的天体处在不停的运动之中,它们相互吸引、相互绕转,形成了不同层级的“天体系统”,从地球为基点出发,就包括了地月系、太阳系、银河系和总星系等天体系统。
盘点宇宙中的几个漂亮星系
今天我们就来聊聊以银河系为代表的这一级天体系统,也就是“星系”,星系是构成宇宙的基本单元,是由数量巨大的恒星系及星际尘埃组成的运行系统,包括螺旋星系、椭圆星系和不规则星系等类型。银河系是我们太阳系所在的一个棒旋星系,直径大约为10万至18万光年之间,大约拥有1000亿至4000亿颗恒星,由于我们身处银河系之中,有时候并不能观其全貌。
太阳系在银河系中的位置
随着科学技术的发展,人类探测到了宇宙中越来越多的星系,今天我们就来介绍几个星系,它们是仙女星系、车轮星系、魔眼星系和鲸鱼星系。
星系分类
一、仙女星系“仙女星系”曾被称为仙女座大星云,编号为M31,是一个为仙女座方向的巨大旋涡星系,距离地球大约254万光年,是距离银河系最近的大星系。仙女星系位于东北方向的天空中看起来是纺锤状的椭圆光斑,是肉眼可见的最遥远的天体之一。仙女星系被认为是本星系团中最大的星系,直径大约为银河系的1.6倍,此外,仙女星系大约以每秒300千米的速度朝银河系运动,大约在30亿年之后就会和银河系相撞,最终可能合并成为一个椭圆星系。
撒哈拉沙漠上空的仙女星系
二、车轮星系“车轮星系”顾名思义这个星系的样子就像是一个自行车轮子,是位于玉夫座方向的一个透镜状星系,直径大约为15万光年,距离地球大约5亿光年,是一个十分遥远的星系。科学家认为车轮星系独特的形状,来源于星系之间的碰撞,大约在2亿年前,一个较小的星系撞上了一个较大星系的中心,由于较大星系中心的重力遭小星系扭曲,以致产生冲击波从中心往四周扩散,使外层星云受压,形成新恒星,从而形成了车轮形状。
韦伯望远镜拍摄的车轮星系
三、魔眼星系“魔眼星系”又被称为黑眼星系或睡美人星系,编号为M64,魔眼星系位于后发座,距离我们地球大约1700万光年。魔眼星系应该也是一个旋涡星系,但是其具有十分特殊的形态,它的样子很像一个眼睛,所以被叫做“魔眼”或“黑眼”。魔眼星系之所以像眼睛是因为其中有一条引人入胜的壮观黑暗尘带横亘在明亮的星系核心之前,而这实际上也是星系合并的结果,大约在10亿年前,魔眼星系吸引了一个卫星星系并与之发生碰撞,而后留下了大量黑暗的尘埃云带。
魔眼星系
四、鲸鱼星系“鲸鱼星系”位于天空北部猎户座附近,其大小与我们银河系相似,距离地球大约2500万光年,鲸鱼星系应该是一个螺旋星系的侧面影像。鲸鱼星系名称的由来,很明显就是其酷似一条在宇宙中遨游的鲸鱼,螺旋星系的侧面影像形成了鲸鱼的主体,而其上方的小伴星系NGC 4627形成了恰到好处的点缀。鲸鱼星系的色彩十分明亮,黄色的核心、黝黑尘埃云气、明亮的蓝色星团、以及红色的恒星形成区组成了星系的整体。
鲸鱼星系
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哈勃望远镜拍摄的鲸鱼星系
星系和行星系有什么相似之处?
恒星中心会像星系中心一样有黑洞吗?
图源:NASA
星系有可能不过是超大质量的原行星盘(中心的“凸起”是还未形成的“恒星”)吗?理论说明我们的银河系中心有一个黑洞,如果是这样的话,那么我们的太阳中心也会有一个迷你黑洞吗?
正如你所提到的,漩涡星系和原行星盘有相似之处,即它们的盘状外观。在这两种情况下,形成盘的物理过程是相同的:坍缩形成星系的物质和坍缩形成恒星或行星的物质都必须保持角动量。这样就形成了盘面。事实上,圆盘的形成是天体普遍存在的特征:行星周围的环、黑洞周围的吸积盘、原行星盘和旋涡星系盘都是角动量作用的例子。
图源:NASA
不幸的是,这种相似性并不意味着在我们的太阳中心有一个迷你黑洞。黑洞可以看作是密度无限的时空区域。然而,我们最好的太阳模型表明,太阳的中心密度大约是每立方厘米150克,这远远不足以被视作无穷大。此外,小于太阳的黑洞会对它周围的太阳物质产生强烈的潮汐力(事实证明,黑洞越小,潮汐力就越强)。我们没有证据表明有物质在这一尺度上受到了干扰。最后,我们对黑洞的形成机制的理解并不包括认为微型黑洞能够在恒星的中心形成——这样的黑洞必须是宇宙大爆炸的残余(或者由我们尚不清楚的机制形成),在这种情况下,我们必须提出新的恒星形成理论。
图源:NASA
考虑到所有的因素,太阳中心存在小型黑洞的可能性非常小。
图源:phys
不过,天文学家认为,大多数星系中心可能会有超大质量的黑洞(他们说“超大”是指比太阳大数百万倍)。这些超大质量黑洞可能在星系的形成及稳定星系盘的过程中起到了重要的作用。
相关知识
银河星系,是一个包含太阳系 的棒旋星系。直径介于100,000光年至180,000光年。大约拥有1,000亿至4,000亿颗恒星,并可能有1,000亿颗行星。太阳系距离银河中心约26,000光年,在有着浓密气体和尘埃,被称为猎户臂的螺旋臂的内侧边缘。在太阳的位置,公转周期大约是2亿4,000万年。
星系(英语:Galaxy),在日文汉字译字为银河,但在中文银河是特指银河系。源自于希腊语的“γαλαξίας”(galaxias)。广义上星系指由恒星及恒星系、星际尘埃(包括以氢氦为主的气体和星际分子)组成的运行系统。参考我们的银河系,是一个包含恒星、星团、星云、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质,并且受到重力束缚的大质量系统,其间的距离通常尺度都在几百万光年以上,本身的直径在数千至数十万光年不等。星系平均有数百亿颗恒星,是构成宇宙的基本单位。[2][3]。典型的星系,从只有数千万(107)颗恒星的矮星系[4]到上兆(1012)颗恒星的椭圆星系都有[5],全都环绕着质量中心运转。除了单独的恒星和稀薄的星际物质之外,大部分的星系都有数量庞大的多星系统、星团以及各种不同的星云。
太阳系是一个受太阳引力约束在一起的行星系统,包括太阳以及直接或间接围绕太阳运动的天体。在直接围绕太阳运动的天体中,最大的八颗被称为行星,其余的天体要比行星小很多,比如矮行星、太阳系小行星和彗星。轨道间接围绕太阳运动的天体是卫星,其中有两颗比最小的行星水星还要大。
作者: Kristine Spekkens
FY: Alkaid虞
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跨越96.3亿光年!迄今最大最详细宇宙模拟软件来了
迄今最大最详细宇宙模拟软件发布
包含2.1万亿个粒子 跨越96.3亿光年
科技日报北京9月14日电 (记者刘霞)据美国《每日科学》网站近日报道,来自日本、西班牙、美国、阿根廷、澳大利亚、智利、法国和意大利的科学家组成的国际研究团队使用世界上最强大的天文超级计算机ATERUI II,历时一年,开发了迄今规模最大、最详细的宇宙模拟软件Uchuu,并免费提供给所有人使用。Uchuu也可以帮助天文学家解释大型星系调查的结果,有望在天文学领域发挥重要作用。
Uchuu(日语意思是“外太空”)包含2.1万亿个粒子,跨越96.3亿光年的距离,使科学家能在迄今无法想象的大小和细节层面上研究宇宙的演化。
Uchuu专注于宇宙的大尺度结构:神秘的暗物质晕。暗物质不仅控制着星系的形成,还控制着整个宇宙本身的命运。Uchuu的精度足够高,能够让科学家识别出从星系群到单个星系暗物质晕的所有细节。不过,Uchuu目前还不能解析单颗恒星和行星的细节。
与其他虚拟宇宙软件相比,Uchuu脱颖而出的秘诀是其跨越时间长,Uchuu模拟了宇宙从大爆炸到现在整整138亿年中物质的演化。
来自西班牙安达卢西亚天体物理研究所的茱莉亚·艾尔扎博士利用Uchuu研究宇宙的大尺度结构,她解释称:“Uchuu就像一台时间机器,我们可以前进、后退和停留在时间上,我们可以‘放大’单个星系或‘缩小’整个星系团,我们可以看到从宇宙诞生之初到现在,宇宙的每个瞬间和每个地方都发生了什么,它是研究宇宙的基本工具。”
为方便研究人员和公众使用,研究团队使用高性能计算技术将Uchuu模拟中有关暗物质晕的形成和演化信息压缩成一个100太字节的目录。该目录现在以易于使用的格式提供给云上的每个人。未来,研究团队将发布包括虚拟星系目录和引力透镜图相关的数据。
研究人员指出,Uchuu将帮助天文学家对未来几年从日本的斯巴鲁望远镜和欧洲航天局的欧几里得太空任务等大型星系调查中获得的数据加以解释。
日本千叶大学的副教授石山友明(音译)开发了用于生成Uchuu的代码,他解释说:“为创建Uchuu,我们使用了40200个处理器,超级计算机总共工作了2000万个小时,生成了3拍字节数据。”
来源: 科技日报