天文学家对钱德拉X射线天文台感兴趣

在半人马座星系团的中心,有一个被称为N[db:tags]C 4696的大型椭圆星系。更深处还有一个超大质量黑洞埋藏在这个星系的核心之内。

来自NASA的钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory)和其他望远镜的新数据揭示了这个巨大黑洞的细节,它距离地球1.45亿光年。虽然黑洞本身并未被发现,但是天文学家正在研究它对其寄居的星系以及周围更大的星系团的影响。

在某些方面,这个黑洞类似于一颗跳动的心脏,通过动脉将血液向外泵入身体。同样,黑洞可以将物质和能量注入其宿主星系乃至更远的地方。

通过研究钱德拉X射线数据的详细信息,科学家们发现了NGC 4696中心超大质量黑洞产生的喷流中有高能粒子反复暴发的证据。这些暴发在充满星系团中星系际空间的热气体中产生了大量空腔。暴发也会产生激波,类似于高速飞机产生的音爆。这些激波在星系团中传播了数万光年。

这种复合图像包含了来自钱德拉的X射线数据(红色),其显示了星系团中的热气体,以及来自美国国家科学基金会的Karl G.Jansky甚大阵的射电数据(蓝色),显示了黑洞喷流产生的高能粒子。哈勃太空望远镜的可见光数据(绿色)显示了星系团中的星系,以及星系团外的星系和恒星。

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天文学家对X射线数据进行了特殊处理,以标明在热气体中可见的九个空腔。这些空腔在另外的的图像中被标记为A到I,黑洞的位置用十字标记。最近形成的空腔最靠近黑洞,被特别标记为A和B。

研究人员估计,黑洞的这些暴发(或者说“跳动”)每五百万到一千万年出现一次。除了截然不同的时间尺度之外,这些跳动也不同于典型的人类心跳,它不会以特别规律的间隔发生。

X射线数据的另一种处理方法显示了热气体中的一系列弯曲的、大致等间隔分布的特征。这些可能是由黑洞重复暴发产生的声波造成的。在一个星系团中,填充星系团的热气体使产生的声波得以传播(尽管频率远低于人耳所能探测的)。

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半人马座星系团

半人马座星系团中的特征类似于在英仙座星系团中看到的涟漪。半人马座的音调极其低沉,这个音调对应于比中央C(261.626 Hz)附近低大约56个8度的不和谐音;相对于英仙座来说略高(大约八度)。对这些弯曲特征的其他解释包括湍流或磁场的影响。

黑洞暴发似乎也提升了在超新星暴发中产生的元素富集气体的量。关于半人马座星系团的这项研究的作者者创建了一个地图,显示出了比氢和氦更重的元素的密度。地图中更亮的颜色显示了重元素密度最高的区域,较暗的颜色显示了重元素密度较低的区域。因此,重元素密度最高的区域位于黑洞的右方。黑洞附近的重元素密度较低,这与通过黑洞相关的活动将元素富集气体排出星系团中心的结论相一致。黑洞产生的能量也能够阻碍大量热气体冷却。同时这也阻碍了大量的恒星在气体中形成。

8月21日,美国东西两岸都将迎来罕见的日全食现象,到时候会看到像是有人将阳光“关掉”了一样的场景。

据报道,全美14个州会经历大约2分钟的黑暗时间,这次日全食范围覆盖东西两岸,持续时间从俄勒冈太平洋时间早上的10时15分,到南卡罗来纳东部时间下午2时45分。

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就算居住在北美的其他地方,在当天中午的时候,也会看到太阳有一部分消失。南美、非洲、欧洲和亚洲也同样会经历这次日偏食。

据悉,这次大规模的日食现象被成为“美洲大日食”。上一次出现覆盖从太平洋到大西洋如此大面积范围的日全食现象距今已经99年。那是1918年6月8日,当时从华盛顿到佛罗里达都经历了这一现象。

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美国航空航天局(NASA)、美国国家海洋和大气局(NOAA)、国家公园管理局(National Park Service)及联邦公路管理局(Federal Highway Administration)都会为人们安全观察这次日食现象提供帮助,比如精确到分钟的天气预报、人群管理、交通和停车管控等等。

“此前从未有过这样一次天文现象,能被这么多人在这么多不同的地点观赏,”来自NASA科学任务理事会的托马斯•祖尔布琴说,“和我们的同仁们以及一系列科学组织一起,NASA将会继续提醒人们:抓住观赏8月21日日食现象的时机,不过也要注意自己的安全。”

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研究人员也会利用这次难得的机会,使用各种地面以及太空中的设备来研究太阳和地球的活动。

报道称,在此次天文现象中,月亮会从太阳和地球之间穿过,遮挡太阳的时间看起来会持续约一个半小时。这就跟拿着手电筒照明时,用另一只手慢慢穿过光线一样。

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在月亮遮挡太阳的时候,会产生日全食和日偏食两种现象,地球上有些地方的人们会看到太阳完全被遮挡,其他地方的人则会看到太阳被部分遮挡。

俄勒冈的塞勒姆将是第一批看到日全食的城镇之一,而查尔斯顿则会是最后一批。堪萨斯城、纳什维尔和圣路易斯等城市则是绝佳的观赏地点。