大麦哲伦星系中发现一个“休眠”黑洞
（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：一个国际专家小组发现了大麦哲伦星系中的一个恒星质量的黑洞。大麦哲伦星系是我们的邻居星系，因驳揭露几个黑洞发现而闻名。项目负责人Tomer Shenar说道：“这是第一次，我们的团队聚在一起报告一个黑洞的发现，而不是拒绝一个。”
此外，他们还发现，产生黑洞的恒星消失了，并且没有大规模爆炸的痕迹。欧洲南方天文台(ESO)超大型望远镜(VLT)六年的观测导致了这一发现。
Tomer Shenar表示，这一发现好比“大海捞针”。他在比利时鲁汶大学开始这项研究，现在则是荷兰阿姆斯特丹大学的玛丽-居里研究员。其他类似的黑洞候选者以前也被提出过，然而研究小组表示，这是第一个在我们星系之外被明确发现的“休眠”恒星质量的黑洞。
当大型恒星接近其寿命的终点并在其自身的引力下坍缩时就会出现恒星质量的黑洞。在一个由两颗恒星相互旋转的系统中也就是所谓的双星，这个过程会留下一个黑洞跟一颗发光的伴星在轨道上运行。如果一个黑洞不发出高水平的X射线辐射，这就是通常发现这种黑洞的方式那么它就被说成是“休眠”的。
“鉴于天文学家认为休眠黑洞是如此普遍，我们几乎不知道任何休眠黑洞，这真是不可思议，”这项研究的论文共同作者鲁汶大学的Pablo Marchant解释称。新发现的黑洞的质量至少是我们太阳的9倍并且围绕着一颗质量为我们太阳25倍的热蓝星运行。
由于休眠的黑洞跟环境的互动很少，所以它们特别难以被探测到。“两年多来，我们一直在寻找这样的黑洞-双星系统，”这项研究的论文共同作者Julia Bodensteiner说道，“当我听到VFTS 243时，我非常兴奋，在我看来，它是迄今为止报告的最有说服力的候选者。”
为了找到VFTS 243，该合作组织在大麦哲伦星云的塔兰图拉星云区域搜索了近1000颗大质量恒星，以专门寻找那些可能有黑洞作为同伴的恒星。由于存在那么多的替代可能性，要明确地将这些同伴确定为黑洞是一件非常困难的事情。
“作为一个近年来揭穿了潜在黑洞的研究人员，我对这一发现极为怀疑，”Shenar说道。持怀疑态度的还有论文共同作者、被Shenar称为“黑洞破坏者”的美国哈佛大学和史密森学会天体物理学中心的Kareem El-Badry说道，“当Tomer要求我仔细检查他的发现时，我有过怀疑。但我无法为这些数据找到一个不涉及黑洞的合理解释。”
这一发现也让研究小组对伴随黑洞形成的过程有了独特的看法。天文学家认为，一个恒星质量的黑洞是随着一颗垂死的大质量恒星的核心坍缩而形成，但仍不能确定这是否伴随着强大的超新星爆炸。
Shenar表示：“在VFTS 243中形成黑洞的那颗恒星似乎已经完全坍缩了，没有之前爆炸的迹象。这种‘直接坍缩’情况的证据最近已经出现，但我们的研究可以说提供了最直接的迹象之一。这对宇宙中的黑洞合并的起源有巨大的影响。”
VFTS 243中的黑洞是通过ESA VLT上的Fibre Large Array Multi Element Spectrograph对塔兰图拉星云进行六年的观测发现的。
尽管有“黑洞警察”的绰号，该团队积极鼓励审查并希望他们日前发表在《Nature Astronomy》上的工作能发现其他围绕大质量恒星运行的恒星质量黑洞，据预测，银河系和麦哲伦云中存在成千上万的黑洞。
El-Badry总结道：“当然，我希望该领域的其他人能够仔细研究我们的分并尝试建立替代模型。这是一个非常令人激动的项目，我们要参与其中。”
相关报道：黑洞“揭穿者”在银河系外发现一个“休眠”黑洞
（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：BGR报道，一个通常试图驳斥黑洞存在的国际专家团队已经翻开了新的一页。这个团队（包括被许多人称为“黑洞破坏者”的Kareem El-Badry）--在银河系外发现了一个“休眠”黑洞。这一发现不仅是该团队的首创，而且还挑战了人们认为关于黑洞形成的所有知识。
天文学家认为，恒星级质量黑洞是在大质量垂死恒星的核心坍缩时形成的。许多人还认为，这些坍缩伴随着超新星爆炸。这些爆炸可以帮助人们在第一时间找到新形成的黑洞。但是根据天文学家获得的数据，这个新发现似乎是一个休眠的黑洞。
“这是第一次，我们的团队聚在一起报告一个黑洞的发现，而不是拒绝一个黑洞，”发表在《自然-天文学》上的一项研究的主要作者Tomer Shenar说。该团队说，其他候选者已经被提议为第一个“休眠”恒星级质量黑洞。然而，这是第一次在我们的星系之外明确地探测到一个黑洞。
当一颗大质量的恒星达到其生命的终点时，就会形成恒星级质量黑洞。在这一点上，这颗恒星在其自身重力的作用下坍塌。如果黑洞恰好在一个双星系统中，即两颗恒星互相旋转，那么黑洞就会开始围绕另一颗恒星运行。然而，大多数黑洞仍然是活跃的，以其他天体为食，并发出高浓度的X射线辐射。
对于一个真正的“休眠”的黑洞来说，它不可能发射出高水平的X射线辐射。这对黑洞猎手来说是一个谜，也是一个大问题。这是因为天文学家们通常利用这些高水平的X射线辐射来追踪和探测黑洞。尽管它们需要满足严格的要求，许多天文学家认为休眠黑洞是非常普遍的。
然而，科学家们还没有发现许多这种神秘的宇宙实体。事实上，这是他们在银河系之外发现的第一个休眠黑洞。这一发现只可能归功于欧洲南方天文台甚大望远镜六年来的观测。
随着天文学家们发现更多的休眠黑洞，他们可能会更多地了解是什么导致这些巨大的宇宙天体与世界发生互动。而且，也许他们甚至可以更多地了解位于银河系中心的超大质量黑洞。
ALMA 观测行星形成的尘埃遗址
PDS 70的伪彩色合成图像。左面板显示了之前在0.87毫米处的ALMA观测结果，右面板显示了3毫米处的新ALMA观测值。合成图像将毫米/亚毫米连续图像与ALMA（红色）、W.M.Keck天文台的红外连续图像（绿色）和VLT拍摄的氢发射线的光学图像（蓝色）相结合。图像显示，ALMA观测到的尘埃排放在Keck和VLT探测到的行星外形成了环状结构。在3毫米的波长处，可以明显看到粉尘排放集中在西北方向（图像的右上角）。来源：uux.cn/ALMA（ESO/NAOJ/NRAO），W.M.Keck天文台，VLT（ESO），K.Doi（MPIA）（神秘的地球uux.cn）据ALMA望远镜：阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）通过在刚刚形成的行星轨道外检测到高浓度的尘埃颗粒（一种行星形成材料），成功地观测到了行星形成的地点。由Kiyoaki Doi领导的一个国际研究小组，当时是日本国家天文台（NAOJ）/高级研究生大学SOKENDAI的博士生，目前是马克斯·普朗克天文学研究所的博士后，用ALMA对一颗名为PDS 70的年轻恒星周围的原行星盘进行了3毫米波长的高分辨率观测。该天体拥有两颗已知的行星，新的ALMA观测揭示了行星轨道外尘埃颗粒的局部积聚。这一发现表明，已经形成的行星为行星积累了物质，并促进了下一颗行星的潜在形成。这项工作有助于揭示由多个行星组成的行星系统的形成过程，如太阳系。这篇题为“ALMA波段3观测揭示的PDS 70盘的不对称尘埃积聚”的文章已被《天体物理学杂志快报》接受发表。它可以在arXiv预印本服务器上找到。迄今为止，已经在太阳系内外发现了5000多颗行星。在某些情况下，它们组成了由多个行星组成的行星系统。这些行星被认为起源于围绕年轻恒星的原行星盘中的微米级尘埃颗粒。然而，这些尘埃颗粒是如何在局部积累并导致行星系统形成的，目前尚不清楚。PDS 70是唯一已知的在原行星盘内具有已形成行星的天体，这一点已通过光学和红外观测得到证实。揭示该天体中尘埃颗粒的分布将有助于深入了解已经形成的行星如何与周围的原行星盘相互作用，并可能影响随后的行星形成。之前对0.87毫米ALMA的观测揭示了行星轨道外尘埃颗粒的环形排放。然而，发射源可能在光学上很厚（不透明，近侧的灰尘颗粒会遮挡后面的灰尘颗粒），观察到的发射分布可能无法准确反映灰尘颗粒的分布。由Kiyoaki Doi领导的研究人员使用ALMA在3mm波长下对PDS 70周围的原行星盘进行了高分辨率观测。3mm处的观测值在光学上更薄（更透明），从而更可靠地提供了尘埃颗粒的分布。3毫米的新观测结果显示，与之前的0.87毫米观测结果不同，尘埃排放集中在行星外尘埃环内的特定方向。这表明，尘埃颗粒是行星的组成部分，在狭窄的区域积聚并形成局部团块。行星外的尘埃团表明，已经形成的行星与周围的星盘相互作用，将尘埃颗粒集中在轨道外缘的一个狭窄区域。这些聚集的尘埃颗粒被认为会生长成一颗新行星。行星系统的形成，就像太阳系一样，可以通过重复这个过程从内到外依次形成行星来解释。这项工作通过观测捕捉了已经形成的行星如何与周围环境相互作用并触发下一颗行星的形成，有助于我们理解行星系统的形成。领导这项工作的Kiyoaki Doi说：“天体由多个组件组成，每个组件都发射不同波长的辐射。因此，在多个波长下观察同一物体可以提供对目标的独特视角。“在PDS 70中，行星是在光学和红外波长下发现的，而原行星盘是在毫米波长下观察到的。这项工作表明，即使在ALMA的观测波长范围内，星盘也表现出不同的形态。“这突显了跨不同波长观测的重要性，包括使用ALMA进行多波长观测。使用不同望远镜在不同观测设置下观测目标的多个组成部分对于全面了解整个系统是必要的。”
TESS发现土星大小的系外行星TOI
TOI-4994在30（上）、10（中）和2（下）分钟节奏下的TESS光曲线，结合了6个不同的扇区。来源：uux.cn/Rodriguez等人，2024。（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（Tomasz Nowakowski）：利用美国国家航空航天局的凌日系外行星勘测卫星（TESS），一个国际天文学家团队探测到一颗围绕一颗遥远恒星运行的新系外行星。这个新发现的外星世界被命名为TOI-4994b，它很温暖，比土星稍小。这一发现发表在12月3日预打印服务器arXiv上的一篇研究论文中。迄今为止，TESS已经确定了7300多颗候选系外行星（TESS感兴趣的天体，或TOI），其中571颗已被确认。自2018年4月发射以来，该卫星一直在对太阳附近约20万颗最亮的恒星进行调查，目的是寻找凌日系外行星，从小型岩石世界到气态巨星。现在，由马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心（CfA）的Romy Rodriguez领导的一组天文学家证实了TESS监测到的另一个TOI。他们在TOI-4994的光曲线中发现了一个凌日信号，这是一颗与太阳大小和质量相当的G型恒星，距离约1079光年。该信号的行星性质得到了使用地面望远镜（包括Las Cumbres天文台全球望远镜（LCOGT））的后续观测的证实。研究人员解释说：“在TESS的第12区首次检测到一个周期为21.5天的凌日信号，随后通过地面的后续光度测定得到了证实。”。这颗新发现的行星的半径约为0.76木星半径，其质量估计为0.28木星质量，其密度与土星相似，为0.78 g/cm3。TOI-4994b每21.5天绕其宿主运行一次，距离宿主0.15天文单位，其平衡温度约为717.6 K。因此，TOI-4994b的性质与土星相似，可以归类为温暖的土星系外行星。一般来说，已知的温暖土星的数量仍然相对较少，因为迄今为止发现的这类行星不到20颗，这使得TOI-4994 b成为该样本的有价值的补充。该论文的作者指出，TOI-4994 b的性质也表明，其历史是由行星间的散射和可能的合并形成的。然而，为了证实这一点，还需要进一步的观察。他们补充说，这颗行星是后续恒星倾角测量的良好候选者。当谈到母恒星TOI-4994（也称为TIC 277128619）时，它的半径约为1.05太阳半径，而它的质量与太阳相当。这颗恒星估计有63亿年的历史，有效温度为5640 K，金属丰度为0.165 dex。
