IT之家 6 月 7 日消息，由卡内基天文台的安德鲁・纽曼领衔的天文学家团队，首次直接测算出一个潜藏在早期宇宙星系中心的休眠黑洞质量。 这个黑洞体型极为庞大，质量相当于太阳的 60 亿倍。如今它已不再照亮周边区域，但研究团队借助詹姆斯・韦布空间望远镜（JWST），观测星系中心受黑洞引力影响的恒星运动，最终测出了它的质量。该研究成果已发表于《科学》期刊。 相比之下，处于活跃吸积状态的黑洞很容易被发现。数十年来，天文学家一直通过搜寻类星体来定位这类黑洞。类星体是宇宙中最明亮的天体之一，由气体坠入星系中心黑洞时释放的能量驱动。 据IT之家了解，此次测算的黑洞位于星系 MRG-M0138 的中心。这是一个巨型星系，其发出的光线从宇宙仅诞生约 30 亿年时出发，最终抵达韦布空间望远镜。目前该星系已停止孕育新恒星，其中心黑洞也陷入沉寂。 在此之前，天文学家仅能在近邻宇宙中运用这种方法测量黑洞质量。2020 年，科学家因追踪单颗恒星轨道、成功探测到银河系中心黑洞，斩获诺贝尔奖。 天文学家曾借助星系中心恒星的整体运动，测算出距离地球约 7 亿光年范围内的黑洞质量。但若是没有韦布望远镜完备的探测设备，再加上引力透镜效应的助力，人类根本无法对更遥远星系开展同类质量测量。 纽曼解释道：“我们结合韦布望远镜超高的观测分辨率，再依靠宇宙天然的‘放大镜’，成功探测到了这个远在 100 亿光年之外的黑洞。” 星系 MRG-M0138 处在一个巨型星系团后方，星系团会放大并扭曲它的影像，让这个遥远星系看起来比正常情况下大 30 倍。 “结合韦布望远镜的观测数据与引力透镜效应，我们得以窥探黑洞的引力影响范围。在这片区域内，黑洞的引力会大幅提升恒星的运行速度。”纽曼补充说，“这是目前测量黑洞质量最有效的手段之一，因此我们十分欣喜，能将这项技术应用到宇宙更早的演化阶段。” 此前人类仅在近邻宇宙中发现过极少数同等规模的休眠黑洞。 这项发现为探究早期宇宙中黑洞与星系的协同演化，提供了全新线索。在近邻星系中，星系中心黑洞的质量，与星系自身特征存在紧密关联。但长久以来，科学界一直难以验证这种关联在数十亿年前是否就已存在。本次研究表明，在宇宙诞生初期，密度最大的星系内部，黑洞曾经历快速成长。 如今归于沉寂的 MRG-M0138，在过去很可能是一个亮度极强的类星体。黑洞高速成长时释放的能量，会驱散、剥离孕育恒星所需的气体，这或许也是该星系最终停止形成恒星的原因。 后续观测工作还将持续推进。目前，该团队正在分析韦布望远镜采集的其他同类星系数据。欧几里得卫星与南希・格雷斯・罗曼空间望远镜，未来还将发现更多此前未知的引力透镜现象。由卡内基科学研究所作为创始合作方、正在智利拉斯坎帕纳斯天文台建造的巨型麦哲伦望远镜，其将比韦布望远镜能够更精细地解析遥远星系中的恒星运动。 研究团队表示，将这套测算方法应用到更多星系后，天文学家将进一步揭开超大质量黑洞的形成、成长之谜，以及它们如何塑造星系演化的完整过程。
突发奇想，人类一直致力于探索太空，但是海洋深处还有很多未知的吧，为什么感觉对海洋没有什么探索。 3 个帖子 - 3 位参与者 阅读完整话题
IT之家 5 月 27 日消息，迪士尼皮克斯动画电影《玩具总动员 5》已定档 6 月 19 日在中国内地与北美同步上映，支持 IMAX、杜比影院、RealD 3D、4DX、ScreenX、D-Box、Fandango、AMC、Cinemark 版。 皮克斯官方今日发布终极预告，预告片展现了传统玩具与数字科技之间的激烈冲突，以及 50 个故障版巴斯光年组成的反派军团。 作为《玩具总动员》系列时隔七年的回归之作，《玩具总动员 5》直击时代变迁的现实议题，讲述了在新的儿童生活场景中，传统玩具面临来自电子产品强有力的冲击与生存危机。 此番的剧情以牛仔玩偶翠丝为主角展开，胡迪（汤姆 · 汉克斯配音）、巴斯光年（蒂姆 · 艾伦配音）等元老级玩具角色悉数回归。 预告片重点展示了小主人邦妮对新科技产品“小荷平板”的沉迷，使得胡迪与伙伴们几乎被遗忘，面临着被取代的威胁。 为了捍卫“让孩子们开心”的使命，玩具们不得不挺身而出，直面这位由格蕾塔 · 李配音的青蛙造型智能平板以及其麾下的 50 个故障巴斯光年。 本片由皮克斯元老级导演安德鲁 · 斯坦顿执导，其代表作包括《机器人总动员》与《海底总动员》系列。在解释回归动机时，导演坦言该系列需要直面“玩具体验的迁移”，故事不应凝固在过去。除了汤姆 · 汉克斯与蒂姆 · 艾伦，琼 · 库萨克、基努 · 里维斯也将回归配音，同时柯南 · 奥布莱恩将加盟献声疯疯癫癫的训练用玩具“Smarty Pants”，安娜 · 法瑞斯与厄尼 · 哈德森同样新晋加盟。 相关阅读： 《 皮克斯动画电影〈玩具总动员 5〉内地院线同步北美，定档 6 月 19 日 》
IT之家 5 月 22 日消息，科技媒体 Ars Technica 昨日（5 月 21 日）发布博文，报道称最新发表在《Science》的研究表明， 系外气态巨行星 WASP-94A b 的天气并不均匀：“早晨多云，傍晚相对晴朗”。 IT之家查询公开资料，系外气态巨行星 WASP-94A b 位于大熊座方向，距离地球约 690 到 700 光年，约为木星质量的 0.5 倍，轨道半径仅约 0.055 AU，绕母恒星公转一周只需要 3.95 天（约 4 天）。 图源：美国宇航局 该研究由约翰斯 · 霍普金斯大学天体物理学家 Sagnick Mukherjee 领衔，团队研究发现 WASP-94A b 存在明显的“早晚天气差”。这颗潮汐锁定的热木星按照晨昏线划分，晨侧多云，昏侧则更晴朗。 过去研究这类行星大气，通常依赖透射光谱法，也就是在行星凌星时，分析恒星光穿过其大气后留下的光谱特征，从而推断水蒸气等成分是否存在。 但这种方法默认整圈行星边缘的大气性质相同，对潮汐锁定行星来说，这个前提过于简单。 因为它们永远一面朝向恒星，昼夜两侧温差很大，并会驱动赤道超自转风，把夜侧形成的云滴一路吹向晨侧。 研究人员使用 JWST 的 Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph（近红外成像与无缝光谱仪，NIRISS），在 WASP-94A b 凌星时测量光变曲线，并分离出两套透射光谱。 结果显示，晨侧光谱更像一条向短波方向上升的斜线，说明高空气溶胶遮住了更深层大气；昏侧则几乎没有明显气溶胶，并出现水蒸气信号。 科学团队通过进一步建模，指出这颗行星平均温度超过 1500 开尔文（约 1226.85 摄氏度），而昏侧比晨侧高约 450 开尔文（约 176.8 摄氏度），这个温差足以让铁或硅酸镁等潜在气溶胶材料蒸发。 团队据此判断，夜侧较冷区域会先形成云，再被高速赤道风带到晨侧；随着云滴进入白昼高温区，它们逐渐蒸发，等风吹到昏侧时，天空已基本放晴。 研究团队认为，这种偏差可能同样影响其他潮汐锁定系外行星，包括更小的亚海王星和超级地球。只是以现有 JWST 能力，科学家还难以直接分离这些小型行星的晨昏差异。 参考 Cloudy mornings and clear evenings on a gas giant exoplanet
IT之家 5 月 8 日消息，夏威夷大学天文研究所团队借助凯克天文台（W. M. Keck Observatory）和凯克行星探测器（KPF），给 HR 7672 系统中的一颗褐矮星定出了较精确年龄。 褐矮星（brown dwarf）常被称为“失败的恒星”，是质量介于行星和恒星之间的天体，通常约为木星质量的 13 倍到 80 倍。它们质量不足，无法像太阳这类恒星那样长期维持氢聚变，因此亮度低、温度低，也更难观测。 夏威夷大学天文研究所团队在天文观察中， 把目标对准 HR 7672，距离地球约 57 光年。 这个系统由一颗类似太阳的恒星和一颗褐矮星组成，其中 HR 7672B 也是首批被确认环绕类太阳恒星运行的褐矮星之一。 研究人员为了更准确判断这颗褐矮星的年龄，借助凯克天文台和凯克行星探测器展开观测。此前观测已经表明，褐矮星与其伴星恒星在同一时期形成，因此只要先测出恒星年龄，就能反推出整套系统的形成时间。 褐矮星的艺术想象图。 团队通过分析恒星的脉动来估算年龄。IT之家注：恒星会出现细微振动，这些变化像“时钟”一样，能帮助天文学家估算年龄。 根据测算，HR 7672 系统年龄约为 23 亿年。对普通读者来说，这意味着这颗褐矮星终于有了一个更可靠的时间区间，而不是只能落在一个很宽泛的年龄区间里。 这项结果的关键，不只是在于给出一个数字，还在于精度明显提升。研究团队称，18% 的年龄不确定性，足以让 HR 7672 成为未来多年研究褐矮星的重要基准。
IT之家 4 月 28 日消息，美国宇航局为庆祝哈勃太空望远镜升空 36 周年（1990 年 4 月 24 日升空）， 发布了三叶星云（M20/NGC6514）新图像。 IT之家注：三叶星云距离地球约 5200 光年，它的形状就好像是三片发亮的树叶紧密而和谐地凑在一起，因此被称作三叶星云。它是天空中最著名的恒星形成区之一，长期被天文学家用于研究年轻恒星和星际气体的演化。 Hubble Space Telescope 发布的三叶星云周年图像 美国宇航局本次发布的新图，只覆盖星云的一小部分，画面中可见大片气体云，左侧还有两道尖刺状结构。向上延伸的第一道尖刺顶端可能藏着一颗恒星，恒星周围还存在环星盘，物质可能由气体、尘埃和小天体组成。 画面左侧另一道尖刺并不是普通气体柱，而是原恒星喷流 HH 399。它由正在形成的恒星驱动，长度达到数光年。 画面左侧还分布着更稠密的气体云，但天文学家尚未完全解释其形态和来源。这类结构会影响附近气体的压缩方式，并可能改变新恒星诞生的位置。 Hubble Space Telescope 拍摄的三叶星云图像。 图像右侧则出现一片黑色尘埃云，它并不是空无一物的宇宙背景，而是高密度尘埃遮挡了后方光线。这样的暗区常常是恒星形成的温床，内部气体和尘埃在引力作用下聚集，进而孕育新的恒星。
IT之家 4 月 24 日消息，国际天文学家团队通过分析恒星年龄，首次明确了银河系恒星形成盘的外缘边界。 最新研究显示，银河系绝大部分恒星形成活动发生在距银心约 4 万光年以内区域。而在这一范围之外，恒星虽然仍然存在，但多数并非在当地新近诞生，而更可能是从银河系内部逐步迁移而来。 银河系的盘状结构并非均匀生长。星系以“由内向外”的模式演化：恒星形成活动从致密的银心区域开始，逐渐向外扩张。这一过程意味着，通常情况下，距银心越远的地方恒星越年轻。 研究团队分析了超过 10 万颗巨星的年龄与距离数据，并结合先进的星系演化计算机模拟，发现了一个 U 形的恒星年龄分布模式。在距银心约 3.5 万至 4 万光年范围内，恒星平均年龄随距离增加而下降的趋势发生反转，开始随距离增加而上升，形成一个年龄最小值。该年龄最小值与恒星形成效率的急剧下降相吻合，从而被确认为银河系恒星形成盘的物理边界。 “银河系恒星形成盘的延伸范围一直是银河考古学中悬而未决的问题。通过绘制恒星年龄在盘面上的变化图谱，我们现在得到了一个清晰且量化的答案。”论文第一作者、现任职于因苏布里亚大学的卡尔 · 菲泰尼博士表示。 为了排除其他银河系结构的干扰，研究团队聚焦于在主盘面上运行、轨道接近圆形的恒星，以此锁定盘面“由内向外”生长的信号。团队采用了来自 LAMOST 和 APOGEE 光谱巡天的数据，并结合了盖亚卫星的高精度测量结果。 论文合著者、马耳他大学的约瑟夫 · 卡鲁阿纳教授表示：“现有的数据使得日益精确的恒星年龄能够成为解码银河系历史的强大工具，这开启了关于我们家园星系发现的新时代。” 在恒星形成边界之外，仍能观测到大量恒星的存在。研究指出，这些恒星并非在当前位置诞生，而是通过一个称为“径向迁移”的过程抵达的。恒星在与银河系旋臂的引力波相互作用中，逐渐向外迁移，类似于冲浪者被海浪推向岸边，经历漫长时间驶向银盘外围。 “关于外盘恒星的一个关键点是，它们运行在接近圆形的轨道上，这意味着它们必然是在盘内形成的。”论文合著者、兰开夏大学的维克多 ·P· 德巴蒂斯塔教授解释说，“这些恒星并非由落入银河系的卫星星系散射到大半径处。” 支持径向迁移理论的一个关键证据在于 —— 距离边界越远的恒星年龄越老，因为恒星需要足够长的时间才能迁徙到更远的位置。这些恒星在迁移过程中维持着接近圆形的轨道，排除了它们因星系碰撞等剧烈事件而被抛射到外围的可能性。径向迁移是一个缓慢、随机的过程，恒星在不同时间捕获不同的旋臂波，反向年龄梯度正是这一机制的必然结果。 至于为何恒星形成活动在大约 3.5 万至 4 万光年这一特定半径处急剧下降，目前尚不清楚。主要推测包括银河系中心棒结构的引力影响，可能导致气体在特定半径处积聚；或者是银河系外围的翘曲结构，盘面的弯曲可能破坏了气体坍缩形成恒星所需的条件。 为了验证这一 U 形模式是否确实是高效恒星形成区域的边界，研究人员利用最先进的星系模拟进行了验证。来自上海交通大学的论文合著者若昂 ·A·S· 阿马兰特博士解释了超级计算机模拟在其中的作用：“在本次研究中，这些模拟帮助我们展示了恒星迁移如何塑造星盘的年龄分布，从而让我们识别出银河系恒星形成区域的终点。” 随着 4MOST 和 WEAVE 等下一代巡天项目提供更高精度的数据，天文学家将能够进一步细化这些测量，并有望确定是哪些物理机制定义了银河系恒星形成盘的边界。这项研究也标志着长期以来难以精确测量的恒星年龄，已成为银河考古学中一项强有力的工具。 IT之家附论文地址： https://doi.org/10.1051/0004-6361/202558144
IT之家 4 月 12 日消息，据 Subaru Telescope 报道，由日本千叶工业大学一名研究人员领衔的国际团队，发现了一个极为罕见的天文现象：一个距离地球约 100 亿光年的星系，其亮度在短短 20 年内骤降至原先的二十分之一。研究人员结合多波段观测数据与跨度数十年的存档资料分析后得出结论， 此次亮度衰减是由流入星系中心超大质量黑洞的气体量急剧减少所致 。这一发现表明，超大质量黑洞的活动强度，能够在人类一生可观测的短时间尺度内发生剧烈变化。 图 1：：星系 J0218−0036（红移 1.8；约 100 亿光年外）的可见光图像 超大质量黑洞活动骤减 据IT之家了解，绝大多数星系的中心都存在一个超大质量黑洞，其质量可达太阳的数亿倍。在部分情况下，黑洞强大的引力会将周围气体向内牵引。气体在向黑洞螺旋靠近的过程中，会形成一种被称为吸积盘的结构。吸积盘内的摩擦作用将气体加热至极高温度，释放出巨大能量，使得星系核心区域异常明亮（图 2 左）。这类高亮度区域被称作活动星系核（AGN）。 图 2：艺术家对活跃星系核处于明亮阶段（左）和昏暗阶段（右）的构想图 然而，若因某种原因导致流入吸积盘的气体量减少，黑洞释放的辐射便会减弱，星系核心也随之变暗（图 2 右）。最新观测结果显示，该星系恰好进入了这一阶段 —— 其中心黑洞的活动强度快速衰退。 巡天数据揭示剧烈变暗现象 这支国际合作团队成员来自千叶工业大学、德国波茨坦大学、富山大学、西班牙加那利天体物理研究所、日本国家天文台及立命馆大学。团队对比了斯隆数字巡天（SDSS）与昴星团望远镜主焦点相机（HSC）的观测图像，发现该星系的视亮度在约 20 年间降至原本的二十分之一（图 1）。活动星系核的亮度通常波动幅度仅为 30% 左右，如此大幅的亮度衰减极为罕见。团队随即利用加那利大型望远镜（GTC）开展后续观测，并对该天体展开全面研究。 研究人员通过昴星团望远镜与凯克天文台完成了全新的光学及近红外观测，同时开展了射电波段观测。此外，他们还分析了存档的 X 射线、红外数据，以及约 70 年前拍摄的照相底板，整合了多波段、跨时域的全部观测信息。 黑洞“燃料”耗尽 通过将光学与红外波段的亮度变化观测结果与理论模型对比，研究人员估算出：在仅约 7 年时间内，气体从吸积盘流入黑洞的速率 —— 即质量吸积率，降至此前水平的五十分之一左右。 这意味着为黑洞提供物质补给的来源可能正在快速中断。 研究团队曾考虑另一种可能性：吸积盘前方的尘埃云暂时遮挡了光线。但该假说无法解释从光学至红外全波段观测到的亮度变化，因此被排除。结果表明，吸积盘自身的物理状态很可能发生了剧烈改变。究竟是何种机制引发了如此快速的变化，目前尚不明确，仍需进一步观测与理论研究加以阐释。 快于预期：重新审视吸积模型 此次发现证实，星系中心超大质量黑洞的活动，可在短短数年至数十年的时间尺度内发生剧烈变化，这一时长完全处于人类一生可观测的范围内。在此之前，学界普遍认为活动星系核中超大质量黑洞的质量吸积过程，变化周期长达数万年甚至更久。这一新成果对这一长期主流观点提出了挑战。 该研究负责人、千叶工业大学天文研究中心首席研究员诸友智树表示：“活动星系核能在如此短时间内发生亮度剧变，且这一衰减现象似乎源于超大质量黑洞吸积率的大幅变化，令人惊叹。我们希望借助主焦点相机等广角巡天数据，发现更多此类天体，进而探明超大质量黑洞的活动如何停止与重启。” 主要负责理论解读的合著者、富山大学川口俊浩补充道：“该天体表现出的快速光变无法用标准模型解释，它为构建全新理论模型提供了关键检验样本。我们将探究何种物理条件能够复现观测到的现象。” 广角巡天的科研价值 广角巡天能够高效观测天区中大量天体，已成为现代天文学的重要发展趋势。本研究证实，整合多波段、跨时域数据，可揭示超大质量黑洞活动的长期演化规律。若未来广角成像巡天能发现更多变暗或休眠的活动星系核，将为研究星系及其中心黑洞的协同演化提供关键线索。 该研究成果已于 2025 年 11 月 4 日发表于《日本天文学会公报》（PASJ）。本文含图 1 在内的相关图像，还被选为 2025 年 12 月《日本天文学会公报》的封面。