M87*超大質量黑洞的新測量結果在宇宙“正午”看到令人驚訝的強烈黑洞噴流宇宙射線從何而來？觀測分析整個星系的 X 射線來搜尋軸子發現新行星可能形成的地點模擬具有緊湊軌道的系外行星系統 M87*超大質量黑洞的新測量結果原文圖說：M87* 圖片來源：Event Horizon Telescope 最新研究運用事件視界望遠鏡（EHT）對 M87星系中心的超大質量黑洞 M87* 進行分析，估計其質量為太陽的 65 億倍，旋轉速度大約是理論最大速度的80%。搭配磁場分析，發現盤內物質以約 23% 的光速（約 7×10⁷ m/s）落入黑洞，估算吸積率介於每年 0.00004 至 0.4 個太陽質量之間。目前吸積速率遠低於愛丁頓極限，顯示此黑洞處於相對寧靜的穩定狀態，並非處於爆發性成長期。所釋放的吸積能量剛好匹配 M87 自中心噴射出的粒子噴流（jet）功率，支援吸積過程驅動噴流的理論。此研究發表於《The Astrophysical Journal Letters》，並指出 M87* 目前的自轉引數已比過去估計值高（以前對 M87 自旋的估計在 0.1 到 0.98 之間），顯示其自轉率至少為0.8，甚至可能接近理論最大值0.998。隨著望遠鏡技術進步，M87* 將持續成為研究極端重力與時空結構的理想「宇宙實驗室」，協助驗證廣義相對論並理解超大質量黑洞對星系演化的影響。在宇宙“正午”看到令人驚訝的強烈黑洞噴流原文 NASA的錢卓X射太空望遠鏡（Chandra X-ray Observatory）發現一顆位於宇宙「正午」（約宇宙誕生後30億年）時期的黑洞，釋放出異常強大的噴流。研究團隊利用錢卓太空望遠鏡與甚大陣列（Karl G. Jansky Very Large Array ）觀測這顆黑洞，聚焦於「宇宙正午」，此時大多數星系與超大質量黑洞成長最快。研究發現一股噴流從黑洞向右上角噴出，這個黑洞距離地球 116 億光年，噴流由黑洞周圍物質盤加速所形成，宇宙微波背景輻射（CMB）當時的密度較高，電子在宇宙微波背景中碰撞，將微波光子能量提升至X射線範圍，這些X射線被錢卓太空望遠鏡望偵測到。研究確認兩顆黑洞，距離地球分別為116億與117億光年，其噴流長度超過30萬光年，粒子速度達光速的92%至98%。錢卓太空望遠鏡的X射線高解析度成功分辨噴流與明亮類星體（不斷增長的超大質量黑洞）的細微分離。噴流研究有助探討黑洞如何影響早期宇宙環境。宇宙射線從何而來？原文宇宙射線的來源一直是個謎，可能來自黑洞、超新星殘骸或恆星形成區等極端天體環境，同時也伴隨高能微中子產生。研究團隊探討被暱稱為「PeVatron」的宇宙粒子加速器其來源與特性，現已取得突破。第一篇研究成果發表於《The Astrophysical Journal》，研究團隊研究利用 XMM Newton 太空望遠鏡觀測一處由高海拔宇宙線觀測站（Large High Altitude Air Shower Observatory, LHAASO) 探測到的 PeVatron 候選源，發現該源可能為脈衝星風星雲（pulsar wind nebula），首次確認某 PeVatron 的實際身分。第二篇研究成果發表於《Research Notes of the AAS》，使用 NASA 的 Swift X 射線望遠鏡，對LHAASO探測到的宇宙射線源進行X光觀測，並計算其 X 光輻射上限，為未來觀測鋪路。研究團隊的目標是建立一份分類完善的宇宙射線源目錄，供未來微中子探測器與各波段望遠鏡深入研究。研究團隊將結合冰立方中微中子天文臺（IceCube）、X 光與 γ 光望遠鏡資料，探討為何部分射線源會釋放中微子，研究粒子加速與中微子生成的機制差異。此係列成果將助於揭開宇宙高能粒子來源之謎，並深化我們對粒子加速、銀河演化與暗物質等基本物理現象的理解。觀測分析整個星系的 X 射線來搜尋軸子原文兩組獨立研究團隊利用X射線觀測整個星系，尋找暗物質候選粒子「軸子」（axions），設定迄今最嚴格的軸子性質限制，推進對暗物質的探索及超越標準模型物理學的研究。研究聚焦M82（雪茄星系）與M87（室女座星團中心星系），使用NuSTAR望遠鏡分析X射線資料，計算軸子發光度，並結合模擬星系的磁場分佈，研究軸子轉換為光子的過程。軸子是假設的輕質量粒子，可能解決量子色動力學的強CP問題，並被認為是暗物質的重要候選者。研究未發現軸子存在的直接證據，但對軸子-光子耦合強度設定了強大約束。這些觀測限制了軸子的質量範圍與相互作用特性，為未來暗物質研究提供新方向。軸子若存在，可能影響星系形成與宇宙演化，揭示超出標準模型的新物理。研究成果於刊登於《Physical Review Letters》。發現新行星可能形成的地點原文天文團隊利用阿塔卡瑪大型毫米波陣列（ALMA）觀測一顆遠在年輕恆星周圍的原行星盤，發現該盤呈現結構化，包括延伸達130天文單位的環與螺旋臂等特徵.。在距核心約50天文單位處偵測到一個明顯缺口，並觀察到可能的行星大氣輻射（atmospheric emission），暗示一顆類木星質量的氣體巨行星正在形成中。這些觀測結果與行星形成理論模型高度吻合，尤其是透過重力與物質互動導致的盤中螺旋與缺口等結構。因此，此次研究確認該區域為「行星誕生地」（likely site of planet in formation），提供直接證據支撐理論預測。研究團隊計畫利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）進行後續觀測，以確認該潛在新行星的存在與性質。此發現有助於理解氣體巨行星在原恆星盤中的形成演化過程，並為探索其他星系中類似現象提供範本與方向。模擬具有緊湊軌道的系外行星系統原文研究團隊透過先進數值模擬，提出行星在恆星坍縮末期即開始形成的機制，挑戰「恆星先形成再行星」的傳統。在模擬中，盤內物質持續落入—氣體與巖質顆粒供應原行星盤，正在成長的行星會吸收巖質物質，同時其軌道透過與盤氣體作用向內遷移。當行星質量增加至臨界值，其內遷速率加快，可能被吸入恆星；但若控制得當，可留下多顆質量相近的巖質行星，形成緊密排列的系統。模擬結果揭示，倖存行星系的總質量與宿主恆星質量成正比，與觀測到的緊密外行星系吻合。此形成機制類似巨行星衛星系統（如木衛）形成過程，但時程差異導致質量比例不同——恆星盤的存續時間更長，使最終系統質量較低。首次提供一套涵蓋行星質量、軌道與恆星質量關係的理論解釋，揭示這類緊密巖質系統在恆星形成早期即已形成與穩定。本研究刊登於《Nature Communications》。 ※ 本文由萌芽機器人自動轉貼自臺北市立天文科學教育館網站，原始上版日期為 2025-06-11T08:24:00，並有透過程式自動轉換字串，內容僅供參考，若有任何錯誤之處還請見諒！關於臺北市立天文科學教育館：又被稱為台北市立天文館或台北天文館，座落於臺灣臺北市士林區的臺北科學藝術園區內，隸屬於臺北市政府教育局，創立於 1996 年 11 月 7 日，於 1997 年 7 月 20 日正式全面開放。其起源可追溯至臺灣的第一座天文教育機構，即「臺北市立天文台」。

【天文新知】114-06-11天文新知彙整

M87*超大質量黑洞的新測量結果原文

圖說：M87* 圖片來源：Event Horizon Telescope

最新研究運用事件視界望遠鏡（EHT）對 M87星系中心的超大質量黑洞 M87* 進行分析，估計其質量為太陽的 65 億倍，旋轉速度大約是理論最大速度的80%。
搭配磁場分析，發現盤內物質以約 23% 的光速（約 7×10⁷ m/s）落入黑洞，估算吸積率介於每年 0.00004 至 0.4 個太陽質量之間。
目前吸積速率遠低於愛丁頓極限，顯示此黑洞處於相對寧靜的穩定狀態，並非處於爆發性成長期。
所釋放的吸積能量剛好匹配 M87 自中心噴射出的粒子噴流（jet）功率，支援吸積過程驅動噴流的理論。
此研究發表於《The Astrophysical Journal Letters》，並指出 M87* 目前的自轉引數已比過去估計值高（以前對 M87 自旋的估計在 0.1 到 0.98 之間），顯示其自轉率至少為0.8，甚至可能接近理論最大值0.998。
隨著望遠鏡技術進步，M87* 將持續成為研究極端重力與時空結構的理想「宇宙實驗室」，協助驗證廣義相對論並理解超大質量黑洞對星系演化的影響。

在宇宙“正午”看到令人驚訝的強烈黑洞噴流原文

NASA的錢卓X射太空望遠鏡（Chandra X-ray Observatory）發現一顆位於宇宙「正午」（約宇宙誕生後30億年）時期的黑洞，釋放出異常強大的噴流。
研究團隊利用錢卓太空望遠鏡與甚大陣列（Karl G. Jansky Very Large Array ）觀測這顆黑洞，聚焦於「宇宙正午」，此時大多數星系與超大質量黑洞成長最快。
研究發現一股噴流從黑洞向右上角噴出，這個黑洞距離地球 116 億光年，噴流由黑洞周圍物質盤加速所形成，宇宙微波背景輻射（CMB）當時的密度較高，電子在宇宙微波背景中碰撞，將微波光子能量提升至X射線範圍，這些X射線被錢卓太空望遠鏡望偵測到。
研究確認兩顆黑洞，距離地球分別為116億與117億光年，其噴流長度超過30萬光年，粒子速度達光速的92%至98%。
錢卓太空望遠鏡的X射線高解析度成功分辨噴流與明亮類星體（不斷增長的超大質量黑洞）的細微分離。噴流研究有助探討黑洞如何影響早期宇宙環境。

宇宙射線從何而來？ 原文

宇宙射線的來源一直是個謎，可能來自黑洞、超新星殘骸或恆星形成區等極端天體環境，同時也伴隨高能微中子產生。研究團隊探討被暱稱為「PeVatron」的宇宙粒子加速器其來源與特性，現已取得突破。
第一篇研究成果發表於《The Astrophysical Journal》，研究團隊研究利用 XMM Newton 太空望遠鏡觀測一處由高海拔宇宙線觀測站（Large High Altitude Air Shower Observatory, LHAASO) 探測到的 PeVatron 候選源，發現該源可能為脈衝星風星雲（pulsar wind nebula），首次確認某 PeVatron 的實際身分。
第二篇研究成果發表於《Research Notes of the AAS》，使用 NASA 的 Swift X 射線望遠鏡，對LHAASO探測到的宇宙射線源進行X光觀測，並計算其 X 光輻射上限，為未來觀測鋪路。
研究團隊的目標是建立一份分類完善的宇宙射線源目錄，供未來微中子探測器與各波段望遠鏡深入研究。
研究團隊將結合冰立方中微中子天文臺（IceCube）、X 光與 γ 光望遠鏡資料，探討為何部分射線源會釋放中微子，研究粒子加速與中微子生成的機制差異。
此係列成果將助於揭開宇宙高能粒子來源之謎，並深化我們對粒子加速、銀河演化與暗物質等基本物理現象的理解。

觀測分析整個星系的 X 射線來搜尋軸子 原文

兩組獨立研究團隊利用X射線觀測整個星系，尋找暗物質候選粒子「軸子」（axions），設定迄今最嚴格的軸子性質限制，推進對暗物質的探索及超越標準模型物理學的研究。
研究聚焦M82（雪茄星系）與M87（室女座星團中心星系），使用NuSTAR望遠鏡分析X射線資料，計算軸子發光度，並結合模擬星系的磁場分佈，研究軸子轉換為光子的過程。
軸子是假設的輕質量粒子，可能解決量子色動力學的強CP問題，並被認為是暗物質的重要候選者。研究未發現軸子存在的直接證據，但對軸子-光子耦合強度設定了強大約束。
這些觀測限制了軸子的質量範圍與相互作用特性，為未來暗物質研究提供新方向。軸子若存在，可能影響星系形成與宇宙演化，揭示超出標準模型的新物理。研究成果於刊登於《Physical Review Letters》。

發現新行星可能形成的地點 原文

天文團隊利用阿塔卡瑪大型毫米波陣列（ALMA）觀測一顆遠在年輕恆星周圍的原行星盤，發現該盤呈現結構化，包括延伸達130天文單位的環與螺旋臂等特徵.。
在距核心約50天文單位處偵測到一個明顯缺口，並觀察到可能的行星大氣輻射（atmospheric emission），暗示一顆類木星質量的氣體巨行星正在形成中。
這些觀測結果與行星形成理論模型高度吻合，尤其是透過重力與物質互動導致的盤中螺旋與缺口等結構。因此，此次研究確認該區域為「行星誕生地」（likely site of planet in formation），提供直接證據支撐理論預測。
研究團隊計畫利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）進行後續觀測，以確認該潛在新行星的存在與性質。
此發現有助於理解氣體巨行星在原恆星盤中的形成演化過程，並為探索其他星系中類似現象提供範本與方向。

模擬具有緊湊軌道的系外行星系統 原文

研究團隊透過先進數值模擬，提出行星在恆星坍縮末期即開始形成的機制，挑戰「恆星先形成再行星」的傳統。
在模擬中，盤內物質持續落入—氣體與巖質顆粒供應原行星盤，正在成長的行星會吸收巖質物質，同時其軌道透過與盤氣體作用向內遷移。
當行星質量增加至臨界值，其內遷速率加快，可能被吸入恆星；但若控制得當，可留下多顆質量相近的巖質行星，形成緊密排列的系統。
模擬結果揭示，倖存行星系的總質量與宿主恆星質量成正比，與觀測到的緊密外行星系吻合。
此形成機制類似巨行星衛星系統（如木衛）形成過程，但時程差異導致質量比例不同——恆星盤的存續時間更長，使最終系統質量較低。
首次提供一套涵蓋行星質量、軌道與恆星質量關係的理論解釋，揭示這類緊密巖質系統在恆星形成早期即已形成與穩定。本研究刊登於《Nature Communications》。

※ 本文由萌芽機器人自動轉貼自臺北市立天文科學教育館網站，原始上版日期為 2025-06-11T08:24:00，並有透過程式自動轉換字串，內容僅供參考，若有任何錯誤之處還請見諒！

關於臺北市立天文科學教育館：又被稱為台北市立天文館或台北天文館，座落於臺灣臺北市士林區的臺北科學藝術園區內，隸屬於臺北市政府教育局，創立於 1996 年 11 月 7 日，於 1997 年 7 月 20 日正式全面開放。其起源可追溯至臺灣的第一座天文教育機構，即「臺北市立天文台」。