天文学家发现罕有中介质量黑洞
美国及法国天文学团队早前分析哈勃太空望远镜及X光天文台收集的资讯，在地球7.4亿光年以外的一个矮星系中，发现一个密度堪比5万个太阳的中介质量黑洞。该种黑洞鲜少被人类发现，是次发现被天文学界视为寻得研究黑洞的关键线索。
哈勃太空望远镜早于2010年拍得该个黑洞，团队分析后确认它为中介质量黑洞，曾吞噬一颗有太阳三分之一大的恒星。报告作者之一、法国图卢兹大学的天体物理学家韦布指出，黑洞吞星是每个星系万年方得一遇的罕有事件，形容今次发现极具价值。中介质量黑洞的质量处于恒星黑洞与超大质量黑洞之间，而人类对它所知甚少。学界在过去40年持续寻找下，仍仅能在浩瀚星海中发现不足10个的中介质量黑洞例子。
研究：巨大黑洞实为“虫洞”
（莫斯科6日讯）已故“现代物理学之父”爱因斯坦在广义相对论中预言了“虫洞”的存在，后者是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。如今俄罗斯普尔科沃天文台一群天文学家认为，分布在各星系中心的超大质量黑洞，很可能就是虫洞的入口，穿越者将通往另一个时空。
这项研究发表在英国《皇家天文学会月刊》，研究员指出，虫洞与黑洞的性质非常相似，具有极高的质量及引力，不同的是，任何东西进入黑洞后将不再出现，而理论上进入虫洞的任何物体都会从存在于宇宙中某个地点的“出口”跑出来。
研究员在观察半人马座星系活跃星系核（AGN）中央黑洞的能量变化时，建立了上述假想，由于在AGN中心观测到球形高能伽马射线的发射现象，使研究员怀疑，过去人们理解的AGN中心可能根本就不是黑洞，而是虫洞的入口。
据悉，离我们最近的活跃星系核正是半人马座星系，与地球的距离为1300万光年。（
文章来源 ： 星洲日报 2021-01-06
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科学家对首个恒星级黑洞作出更精确测量
19/2/21
北京时间2月19日，国际学术期刊《科学》和《天体物理学报》的三篇文章联合发布了对第一个恒星级黑洞天鹅座X1的最新精确测量结果。国家天文台等国际联合科研团队研究发现，天鹅座X1包含了一个21倍太阳质量的黑洞，并且其自转速度极接近光速。
1964年被首次发现的天鹅座X1是一个X射线双星系统，除了包含能够产生X射线源的致密星之外，还包含一个蓝巨星。20世纪90年代，越来越多的观测证据表明这个系统中心的致密星应该是黑洞，这也是人类发现的首个恒星级黑洞。
在最新的观测研究中，来自澳大利亚、美国和中国的三个团队分别独立对黑洞的距离、质量、自旋及其演化做了最为精确的测量，最终得到了天鹅座X1黑洞的最新距离为7200多光年，发现此系统包含了一个21倍太阳质量的黑洞，并且黑洞视界面正在以至少95%的光速自转，这是目前人类发现并确认的唯一一个黑洞质量超过20倍太阳质量且自转如此之快的X射线双星系统。（总台央视记者 帅俊全）
责任编辑：杨杰
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黑洞最新进展！新影像将这样影响后续研究
24/3/21
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这是天文学家第一次在如此接近黑洞边缘处测得表征磁场特征 的偏振信息。继2019年4月全球首张黑洞照片发布后，黑洞 又迎来新进展。 |
3月24日22：00，曾经成功捕获人类有史以来首张黑洞照片的事件视界望远镜（EHT）合作组织，又为揭示M87超大质量黑洞提供了一个崭新视角：它在偏振光下的影像。
来自全球多个组织和大学的300多名研究人员参与了这项研究。中国科学院上海天文台牵头组织协调包括8位台内研究人员在内的国内学者参与了此次的EHT合作。
新进展意义为何？
这是天文学家第一次在如此接近黑洞边缘处测得表征磁场特征的偏振信息。这一结果对解释距离地球5500万光年的M87星系如何从其核心向外传播能量巨大的喷流至为关键，而且对于推断吸积盘的模型有所帮助。
EHT偏振测量工作组协调员、荷兰拉德布德大学助理教授莫妮卡·莫西西布罗兹卡（Monika Mościbrodzka）说：“我们现在看到了下一个关键证据，用以解释黑洞周围磁场的行为以及在这个非常致密空间中的物理过程是如何驱动尺度远超星系本身的强大喷流。”
2019年4月10日，科学家们发布了有史以来第一张黑洞图像，揭示了一个明亮的环状结构及其黑暗的中央区域——黑洞的阴影。此后，EHT合作组织深入研究了2017年收集到的M87星系中心超大质量黑洞的数据。他们发现，M87黑洞周围的相当一部分光是偏振的。
所谓偏振（也称极化），是电磁波的一种属性，指电磁波在与其传播方向垂直的平面内沿着某一特定方向振荡的性质。光就是一种电磁波，由耦合振荡的电场和磁场组成，而电场和磁场的振荡方向总是互相垂直的，因此光的偏振信号携带着光线发出位置的电磁场信息。
当光线通过某些滤光片（如偏光太阳眼镜的镜片），或从被磁化的高温区域发出来时，光就会发生偏振。就像偏光太阳眼镜能减少来自明亮表面的反射和眩光从而帮助我们看得更清楚一样，天文学家可以通过观察来自黑洞边缘的光的偏振特性来锐化他们的视野。具体而言，偏振测量可以让天文学家绘制存在于黑洞边缘的磁力线。
美国科罗拉多大学博尔德分校助理教授、EHT理论工作组协调员杰森·德克斯特（Jason Dexter）解释说：“观测结果表明，黑洞边缘的磁场非常强，其作用力足以使得高温气体能够抵御引力的拉扯。只有溜过磁场的气体才能以旋进的方式进入到事件视界。”
绘制难度为何大？
从M87的核心喷射出来的明亮的能量和物质喷流，向外延伸了至少5000光年，是该星系最神秘、最壮观的特征之一。大部分靠近黑洞边缘的物质都会落入其中。然而，周围也有一些粒子会在被捕获前的瞬间逃逸并以喷流的形式向外传播。
为了更好地理解这一过程，天文学家构建了不同的关于黑洞边缘物质行为的模型。但他们仍然不清楚比星系尺度还要大的喷流究竟是如何从星系中心（这一通常只有太阳系般大小）区域发射出来的，也不知道物质究竟是如何落入黑洞的。这个新的EHT黑洞偏振图像，使天文学家首次成功探究黑洞外缘区域的物理过程，在那里物质可能被吸入或被喷射出来。
EHT偏振测量工作组协调员、西班牙瓦伦西亚大学GenT杰出研究员伊万·马蒂·维达尔（Iván Martí-Vidal）解释说：“这项工作是一个重要的里程碑：偏振光所携带的信息能让我们更好地理解在2019年4月发布的黑洞图像背后的物理，这在以前是不可能的。”他补充说，“由于获取和分析这些数据涉及到十分复杂的技术，科学家们为绘制这一偏振图像用了更多的时间。”
EHT合作成员、上海天文台路如森研究员说，之所以拍摄黑洞偏振照片很难，主要有三个原因，首先是因为偏振特征本身就比较弱。第二是因为偏振辐射在每个小尺度局部区域都是不同的，但若是没有足够的分辨本领探测这些区域内偏振辐射的话，观测到的偏振特征就会由于不同区域的叠加效应而被削弱。
“最后，由于光在从发出到远离黑洞的过程中，穿过了黑洞周围的热气体。在这一过程中存在法拉第旋转效应，即指在磁化介质中偏振的方向会发生旋转，会削弱偏振特征。”路如森告诉第一财经。
EHT合作成员、上海天文台江悟副研究员对第一财经补充道：“常规甚长基线干涉测量（VLBI）偏振测量就很困难，EHT因比常规VLBI观测频率更高，得到这个偏振图像更是充满挑战。”这也可以理解为什么在首张黑洞图像出炉后，偏振图像的面世又花费了近两年的时间。
为了观测M87星系的中心，这项合作将世界各地的八台望远镜连接起来，创建了一个虚拟的类似地球大小的望远镜——EHT。EHT的分辨本领相当于在地球上看清月面一张信用卡所需的分辨率。这使研究团队能够直接观察到黑洞的阴影以及环绕的光环，新的偏振图像清楚地显示出该光环是磁化的。
责任编辑：祝加贝
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比太阳大300亿倍 英国发现巨无霸黑洞
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（图：法新社） |
英国杜伦大学的天文学家利用新技术发现一个巨无霸质量的黑洞，距离地球约有20亿光年，是迄今发现的宇宙最大黑洞之一。该项研究在《皇家天文学会月刊》发表，数据指出该黑洞质量是太阳的300亿倍之多。
研究团队利用引力透镜将附近的星系作为巨大的放大镜，以放大更远的星体，以便能仔细观察距地球数亿光年远的黑洞，是如何弯曲光线的。
团队透过哈勃天文望远镜捕捉到的画面，再经由超级电脑模拟成像，双重确认新发现的黑洞质量大小。研究指出，这是第一次用引力透镜发现的黑洞，团队模拟光在宇宙中传递数十万次的结果。
这项研究可以追溯至2004年，当时杜伦大学天文学家埃奇透过引力透镜研究巡天图像时，发现一个巨大的弧线。如今团队重新进行该项研究，并在哈勃望远镜与DiRAC COSMA8超级电脑的帮助下完成。
科学家首次发现超高能宇宙线源存在于银河系的证据
2/4/21
近日，中日合作西藏 ASγ实验观测到迄今为止最高能量的弥散伽马射线辐射，最高能量达 957 TeV， 接近 1PeV （1000万亿电子伏特）；这些超高能伽马射线的方向并没有指向已知的低能段伽马射线源，而是弥漫分布在银盘（银河系在天空的投影）上。这是国际上首次发现拍电子伏特宇宙线加速器（“PeVatron”）在银河系中存在的证据。该结果被美国物理学会（APS）评论为研究高能宇宙线起源“世纪之迷”的里程碑。
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△西藏ASγ实验团队观测到的超高能弥散伽马射线事例在银道坐标系下的分布 |
高能宇宙线起源是一个世纪未解之谜，被美国国家研究委员会列为21世纪11个最前沿的科学问题之一。宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流，主要由质子和其他原子核组成。通常低于几个 PeV能量的宇宙线被认为主要产生于银河系内，而能将宇宙线加速到 PeV 能量的天体也被称为是“拍电子伏特宇宙线加速器”。根据理论模型，超新星遗迹、恒星形成区和银河系中心的超大质量黑洞等是候选的“PeVatrons”，但迄今为止并没有任何一个“PeVatrons”得到观测证实，其主要困难在于，带电的高能宇宙线粒子在银河系传播的过程中其运动方向会被磁场偏转，无法通过直接探测搜寻其源头方向。
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△我国西藏羊八井ASγ实验（左图：ASγ表面阵列；右图：地下水切伦科夫探测器） |
高能宇宙线在传播过程中与星际介质碰撞可以产生能量约为宇宙线母粒子能量十分之一的高能伽马射线；高能伽马射线不带电，沿直线传播。这次ASγ实验在银盘上发现超高能弥散伽马射线，其能谱特征与PeV能量宇宙线和银河系分子云碰撞产生伽马射线的模型预言相符，就像是 “PeVatron” 在银河系内留下的一串串“足迹”，是“PeVatron”存在于银河系的重要证据。
今年3月2日，西藏 ASγ实验发布了另一个相关的重要研究成果，首次发现超新星遗迹 SNR G106.3+2.7 方向存在超过100TeV的伽马射线。这些伽马射线的能量及空间分布特征表明 SNR G106.3+2.7是目前为止在银河系中发现的最可能的 “PeVatron”候选天体。相关观测结果在《自然天文》正式发表。
ASγ实验组由中科院高能物理研究所、中科院国家天文台等国内12个合作单位以及日本东京大学宇宙线研究所等16个日方合作单位组成。在本项工作中，ASγ实验组综合利用地面和地下探测器阵列的数据，将100TeV以上的宇宙线背景噪声压低到百万分之一，从而极大地提高了伽马射线探测的灵敏度。这是ASγ实验近年来取得系列重大发现的关键技术基础。
综合起来，ASγ实验的这两项重要结果，分别从“PeVatron”的候选天体和超高能弥散伽马射线在银河系内的空间分布结果表明PeV宇宙线加速器在银河系内存在，是朝着解开高能宇宙线起源的世纪之谜迈出的重要一步。 （总台央视记者 帅俊全）
首发现黑洞背后扭曲的光 新研究证实爱因斯坦相对论
美国加州史丹佛大学周三在《自然·天文学》期刊发布的最新研究，首次观测到黑洞背后扭曲的光，证实了爱因斯坦的相对论。
《自由时报》引述史丹佛大学新闻稿指出，卡夫利粒子天体物理学和宇宙学研究所天体物理学家威尔金斯观察距离地球8亿光年的外星系中心，发现一个超大质量黑洞发出一系列明亮的“X射线耀斑”，但还有一些较为暗淡、不同颜色的“X射线闪光”。
威尔金斯表示，任何光线进入黑洞后都无法出来，“所以人们应该看不到黑洞后方的任何东西”，之所以能看到黑洞背后的光，是因为黑洞正在扭曲空间、弯曲光线，同时扭曲自身周围的磁场，将光线反射出来，因此人们才能看到短暂的“X射线闪光”，但这样的光线还是会继续受到黑洞强大的引力影响。
爱因斯坦的广义相对论就提到过这种情况，庞大质量的物体会导致时空扭曲，但是至今才被科学证实。
天文学家公布银河系最大黑洞首张照片
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（美国太空署照片） |
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澳洲科学家发现银河系中一个“幽灵般的”不明旋转物体 （星星标记处）。（互联网照片） |
（悉尼27日综合电）澳洲科学家们声称发现了银河系中一个“幽灵般的”不明旋转物体，而据他们说，这物体与之前所发现的一切都不一样。
据英国广播公司（BBC）报道，这物体最先由一名大学生发现。根据观察，它每18分钟会爆发出一股巨大的无线电能量，历时整整一分钟。
宇宙中能发出能量的物体通常都有记录在案，但研究人员指出，能持续发亮一分钟的则极度不寻常。
目前，研究团队正努力尝试了解更多。
澳科学家最先发现
据报道，澳洲科廷大学荣誉学生奥多尔蒂是使用一个望远镜和他研发的新技术，在西澳内陆一个称为默奇森广角阵列的地区最先发现这物体。
奥多尔蒂是科廷大学国际射电天文学研究中心（ICRAR）的天体物理学家赫利-沃克博士所领导团队的成员。
记录这项新发现的ICRAR在文告中引述赫利-沃克的话说：“（它）在我们观察期间几个小时内一直出现和消失。”
“那完全出乎意料。那对一位天文学家而言是有点阴森恐怖的，因为所知的天空中一切都没有像这么做的。”
对天文学家而言，在宇宙中会忽明忽暗的物体并不新鲜，不过，文告引述科廷大学天体物理学家安德森说，持续整整1分钟的物体是“真的很奇怪”。
离地球4000光年 散发极强磁场
ICRAR补充，经过搜寻多年来的数据后，研究团队能够确定，这物体距离地球约4000光年、极其明亮，而且有极强的磁场。
至于这物体究竟是什么，则意见纷纷，当中包括中子星或白矮星。不过，这项发现有大部分仍是个谜。
科学家首发现黑洞太空中狂奔 运动过程诞生全新恒星
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（法新社照片） |
美国耶鲁大学太空学家宣布发现一个巨大的黑洞正在太空中疾驰，留下长达20万光年的新生恒星轨迹。美国太空总署（NASA）表示，这是史上首个发现的“狂奔”黑洞，但可能不是唯一一个。
法新社报导，这个超大质量黑洞可能诞生于一场奇异的“星际撞球游戏”，它正在黑暗中横冲直撞，半路上更闯进了气体云。
在不可思议的力量作用之下，这种气体正在形塑新恒星的轨迹，而这些恒星已被美国哈勃太空望远镜上的相机给捕捉了下来。
耶鲁大学学者多肯说：“我们认为我们在黑洞的后面看到了尾流，气体在那里冷却并且能够形成恒星。”
科学家们认为，这黑洞是从一个天体“三角恋”中被逐出，此后才开始横冲直撞。
人类首张黑洞全景图 见到黑洞与周边喷流“合体”
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（法新社照片） |
科学家4年前发布人类史上第一张黑洞照片，名为“M87”的超大质量黑洞看来像甜甜圈，印证了黑洞确实呈环状，科学家对这个黑洞的观测又有新进展。
人民网报道，中科院上海天文台领导的团队发布M87黑洞新相，清晰见到黑洞周边的喷射流，是人类史上第一张拍到黑洞“全景”的照片（图），相信有助科学家理解黑洞喷流的形成。
这张就是M87黑洞的新照片，与4年前的旧相比较，除了见到呈环状的黑洞主体及其周边的吸积盘，还见到黑洞的紫色“尾巴”，这些就是黑洞喷流。
黑洞喷流是宇宙中最光亮物质之一，是一些黑洞以接近光速的速度，从自身两极射出物质而生成。
科学家一直不确定喷流的起始点在哪里，有些说在黑洞的事件视界附近，有些则认为是在“动圈”，即是事件视界外面、时空出现扭曲的区域。
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（法新社照片） |
美国耶鲁大学太空学家宣布发现一个巨大的黑洞正在太空中疾驰，留下长达20万光年的新生恒星轨迹。美国太空总署（NASA）表示，这是史上首个发现的“狂奔”黑洞，但可能不是唯一一个。
法新社报导，这个超大质量黑洞可能诞生于一场奇异的“星际撞球游戏”，它正在黑暗中横冲直撞，半路上更闯进了气体云。
在不可思议的力量作用之下，这种气体正在形塑新恒星的轨迹，而这些恒星已被美国哈勃太空望远镜上的相机给捕捉了下来。
耶鲁大学学者多肯说：“我们认为我们在黑洞的后面看到了尾流，气体在那里冷却并且能够形成恒星。”
科学家们认为，这黑洞是从一个天体“三角恋”中被逐出，此后才开始横冲直撞。
天体运行理论认为，三角恋中的2个星系可能自5000万年前合并，令两个超大质量黑洞聚集在一起，两个黑洞和谐地绕著彼此旋转，但第3个星系和自己的黑洞相撞，形成不稳定且混乱的场面，最终其中一个星系高速喷射出去，速度快到足以在14分钟内穿梭于地球和月球之间。
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