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精美宇宙美图:超质量黑洞和火星暗色沙坑

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-07-30

  12月10日消息,宇宙的神秘莫测,在于人类距离它们太过遥远,动辄数亿光年的距离,或许穷极人类整个历史都无法到达。

不过人类能够利用尖端的科学技术对深邃的宇宙进行勘测观察,从而发现许多令人不可思议的奇妙瞬间。

  

  泻湖星云:如图所示,泻湖星云诞生于气体和恒星灰烬云中,犹如一幅年轻恒星构成的美丽织锦,该照片是智利沙漠帕拉纳尔天文台拍摄的。

据悉,《美国国家地理频道》每周评选出一组最佳太空照片,2014年共发布350多张照片,这是其中挑选最精美的12张。

  武仙座紫袍:这张图片显示武仙座A星系超强动力内核,是由美国宇航局钱德拉X射线太空望远镜拍摄的,中间穿过的是淡紫色和蓝色超炽热气体云。

在可见光下,这个距离地球20亿光年的星系外形像椭圆,但是研究人员使用X射线在该星系中心能看到发光内核。

  

  天文学家猜测该星系拥有一个超大质量黑洞

搜索火星生命取得重大进展科学家发现最长有机分子

## 火星生命搜寻取得重大进展。

科学家在该星球上探测到迄今最长的有机分子。

科学家通过分析好奇号火星车研磨的岩石样本,取得新发现:迄今在火星上探测到的最大有机化合物。

好奇号火星车在火星表面拍摄的一张自拍照。

来源:美国国家航空航天局喷气推进实验室马林空间科学系统公司 寻找火星上生命迹象是行星科学中最令人激动的领域之一。

目前,没有任何其他行星像火星这样被人类的无人探测器和航天器频繁造访。

关于火星的更多内容 火星的奇特蝌蚪状陨石坑 火星上的冰雪现象 火星上的声音听起来是什么样的 信用NASAJPLCaltech亚利桑那大学 这些自主探索器正在给科学家提供火星表面的新视角,发现了古代湖泊和河床的证据,暗示着火星曾经拥有更温暖、更湿润的过去。

在2025年3月,美国国家航空航天局宣布,一个科研团队在分析好奇号火星车采集并粉碎用于研究的岩石样本时,取得了令人振奋的发现。

美国国家航空航天局(NASA)毅力号火星探测器拍摄的名为松林的山丘图像显示,其高耸的沉积岩层可能由一条深而湍急的河流形成。

图片来源:NASAJPLCaltechASUMSSS 迄今为止在火星上发现的最大的有机化合物。

这些发现发表于《美国国家科学院院刊》,由天体化学专家卡罗琳弗雷西内特领导,她是法国国家科学研究中心的研究人员。

我们与卡罗琳进行了交流,以了解更多情况。

为什么这次火星发现如此令人兴奋? 这些长链状分子——称为烷烃——非常脆弱。

它们比我们之前发现的环状(或芳香)碳分子要脆弱得多。

这表明,这些长链分子可在地质时间尺度上得以保存。

它们发现于距今约37亿年的岩石中,这意味着这些物质在约37亿年前沉积,并一直保存至今。

ThishashugeimplicationsforthesearchforlifeonMars,becausewebelievethat,iflifeeverexistedonMars,itwasaroundthesametimethatthesemoleculesweredeposited.这段英文的是:这对火星上寻找生命的研究具有重大意义,因为我们相信,如果火星上曾经存在过生命,那么它出现的时间大约与这些分子被沉积的时间相近。

图形展示了长链有机分子癸烷、十一烷和十二烷。

这些是迄今为止在火星上发现的最大有机分子。

NASA丹加拉格尔供图。

什么是有机分子? 有机物指的是由碳和氢组成的分子。

甲烷是最简单的,由一个碳原子和四个氢原子组成。

我们认为有机分子是生命的基本构成单元,但它们也可以在无生命条件下自然形成。

因此,有机分子的存在并不一定意味着存在生命,但已知的生命形式在形成过程中必然需要有机分子。

长链烷烃可能来源于长链脂肪酸。

我们认为,在火星表面,这些脂肪酸会自行组装成囊泡——类似胶囊的结构。

这很有趣,因为这可能也是地球生命起源的方式。

我们目前还无法确定这些有机分子是通过生物过程还是非生物过程形成的。

它们可能源自与生命无关的化学过程,也可能有生物学上的解释。

要确认这些分子具有生物起源,我们需要哪些证据? Firstly,wewouldneedtodetectmoremoleculesfromthesamefamily. 我们已发现含有10、11和12个碳原子的分子,现希望将研究范围扩展至含8至18个碳原子的分子。

第二点是,在地球上,含有偶数个碳原子和奇数个碳原子的分子在丰度上存在显著差异。

仅三种分子,很难发现趋势。

你是如何做出你的发现的? 我们使用了好奇号火星车,它自2012年以来一直在探索火星表面,这是欧洲和美国之间国际合作的一部分。

好奇号在盖尔陨石坑钻取样本,该陨石坑是一个160公里宽的区域,曾经在37亿年前拥有一个古代湖泊。

这个湖泊曾具备生命所需的所有条件:液态水、有机分子、温和的温度和酸碱度,以及能量来源。

它还具有很好的分子保存潜力,因为该地区发现的岩石类型为泥岩,其内部含有能够捕获并有效保护有机分子的黏土层。

NASA好奇号火星车曾在此岩石目标坎伯兰上钻探,并采集了岩石内部的粉末样品。

图片来源:NASAJPLCaltechMSSS 你对这些样本做了什么? 该地区如此有趣,我们保留了一些好奇号钻探获得的样本袋。

自那时以来,我们开发了一些新的实验室方法,并在钻探后的几年里对样本实施了这些方法。

我在光谱上发现了一个独特的峰,对应的是癸烷——一种含有10个碳原子的烷烃。

此后,我们开展了大量实验工作以验证检测结果,并将检测范围拓展至十一烷和十二烷(分别为含11个和12个碳原子的烷烃)。

接下来你们团队有什么计划? Therearemanypotentialnextsteps–whichisgreat! 这是一段非常积极且富有建设性的英文句子,表达了对未来可能采取的多种行动的乐观态度。

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中期内,下一次火星任务火星生物学探测任务计划于2028年发射。

它将挖掘至火星表面以下两米深处,并具备区分分子生物来源与非生物来源的能力。

BY: Anita Chandran FY: AI 如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

银河系中心藏着一个黑洞,为什么年轻恒星还敢靠近?

一颗恒星绕着一片黑暗跑,跑到最近的地方,速度能达到每秒几千公里。

它没有撞上一颗更亮的星,也没有突然消失,而是拐过弯,继续绕圈。

天文学家盯着它看了多年,终于算出那片看不见的区域里,挤着相当于四百多万个太阳的质量。

我们所在的银河系,心脏处藏着一个黑洞。

事情到这里,本来已经足够惊人。

但镜头再往周围拉一点,你会发现另一个麻烦:黑洞附近竟然有一群年轻恒星。

那里的引力差异能扯散气体云,按简单的想法,造一颗新星应该很困难。

它们却明晃晃地待在那里。

这个最不适合安家的地方,怎么偏偏住进了一群年轻住户? 先别急着把飞船开过去。

银河系中心距离我们约两万六千光年,望远镜接收到的光,出发时人类还没有今天的城市。

而且,挡在路上的气体和尘埃很多,用普通可见光去看,就像隔着一层层烟找一盏灯。

肉眼能看见银河横过夜空,却没法直接看清那个最关键的中心。

科学家换了办法:用红外线穿过部分尘埃,再用更大的望远镜、更精细的技术,压低大气扰动带来的模糊。

原来挤成一团的光点,逐渐分出了各自的位置。

隔一段时间拍一次,再把照片连起来,星星就动了。

你以为恒星都钉在天上,只是因为平时离它们太远,看不到这种快进后的舞蹈。

其中一颗著名的恒星叫S2,绕中心一圈大约需要十六年。

它的路线不是一个漂亮的正圆,而是一条很扁的椭圆:远处慢一点,贴近中心时猛然加速,再冲向远处。

我们熟悉的行星也有类似规律,只不过这颗星面前的引力来源,比太阳强得多,而且大部分看不见。

这正是证据最硬的地方。

无需先拍到黑洞,恒星怎么运动,就能帮助我们给中心称重。

轨道的大小、周期和速度合起来,限定了那里必须有多大的质量;多颗恒星的运动又相互印证。

质量这么大,范围又这么小,用一堆普通恒星勉强凑出来,会遇到稳定性和观测上的难题。

2022年,事件视界望远镜合作组织公布了银河系中心黑洞的图像。

它叫人马座A星,名字里的“星”是历史命名的一部分,别把它当成一颗正常发光的恒星。

照片中那个偏橙色的环,也不是黑洞表面被烧红了。

我们看到的是周围炽热物质的辐射,以及强引力作用下形成的亮暗结构。

中间的暗区与黑洞阴影有关。

掉进事件视界以内的光无法再出来,周围的光路还会被弯曲,最后形成我们能接收到的图像。

颜色经过了科学可视化处理,橙色不是它在眼睛里本来就会呈现的样子。

但这不妨碍它成为一张重要的实测图:天文学家终于把恒星轨道和中心附近的影像,对到了一起。

既然它这么重,为什么没有把整个银河系一口吃掉?因为黑洞不会隔着两万多光年,像吸尘器一样把一切吸过去。

远离它的地方,引力仍按距离衰减。

假如把太阳换成一个质量相同的黑洞,地球的轨道并不会因此立刻崩溃,只是阳光没了。

当然,真实的银河系中心黑洞质量远大于太阳。

更重要的是,太阳绕银河系运行,受到的不仅是中心黑洞的引力,还有恒星、气体以及暗物质等共同构成的引力场。

把整座银河理解成一个黑洞牵着所有星星转,会漏掉绝大多数质量。

人马座A星在自己附近非常有统治力,放到整个银河的尺度上,却不能包办所有事情。

现在再回到那些年轻恒星。

麻烦不在于“靠近黑洞的星一定会被吃掉”,稳定轨道上的恒星可以长时间生存。

真正难的是它们怎样形成。

造恒星需要气体聚集,越聚越密,最后塌缩。

但黑洞附近,气体云两端受到的引力可能差很多,一边被拽得更快,一边跟不上,云就容易被拉散。

这有点像你想把一把细沙堆成小塔,桌子却一直从两个方向拉扯。

沙塔不是绝对堆不成,但原先那套轻松的办法,未必还管用。

科学家因此把问题称作银河系中心的“年轻恒星悖论”。

这里的悖论,不是自然违反了物理规律,而是观测给出了结果,我们还得解释过程。

一种思路是,它们可能在较远、比较有利的环境里出生,之后通过动力学过程走近中心。

另一种思路是,足够密集的气体盘在特定条件下,也可能抵抗拉扯并形成恒星。

还有涉及双星的机制:两颗相互绕行的恒星靠近黑洞,可能被拆散,一颗被甩走,另一颗留在紧靠黑洞的轨道上。

这些方案都不能只凭一句“也许”就算过关。

它们要解释恒星的年龄、质量、轨道方向和分布,解释为什么有些星像组成了一张盘,有些星的路线又显得杂乱。

每多测准一条轨道,就多一道必须通过的检查。

不同区域、不同群体,也未必都来自同一条出生路线。

中心附近还有气体、尘埃、磁场和偶尔增强的辐射,并非一片什么都没有的黑色空地。

黑洞吃进去的物质不总是很多,却会发生亮度变化。

想象你隔着很远拍一只不断晃动的动物,每次快门里的细节都变了,就能理解为什么给它做成清晰图像,比拍一个固定目标费劲得多。

恒星的运动,还能让这里变成检验引力理论的现场。

S2接近黑洞时,光谱会出现与强引力和高速运动有关的变化;它的轨道方向也会缓慢转动,画出来像逐次展开的花瓣。

这些观测与广义相对论的预言相符。

看起来奇怪的动作,反而给我们提供了计算能不能对上现实的机会。

所以,听到“银河系中心不对劲”,先别把它理解成那里开了宇宙传送门。

一个看不见的重物、一群不容易解释出生过程的年轻星,再加上快速变化的气体,已经足够让天文学家忙上几十年。

研究里的悬念,可以很大,但不需要拿外星文明或时空裂缝给它加戏。

而且,我们此刻看到的是那个区域很久以前的样子。

这个距离决定了任何新信息都要花很长时间才能抵达。

它不是窗外正在发生的一场爆炸,也没有证据表明中心黑洞即将沿着银河冲向地球。

它让人紧张的,是尺度和环境;让科学家着迷的,是我们真的能把这些东西一点点量出来。

如果未来真能站在一艘安全的观测飞船上,从远处望向那里,最先让你惊讶的未必是黑。

周围的恒星会很拥挤,气体在不同波段下呈现复杂结构,最深处的目标却依然不能直接发光。

危险与热闹挤在同一个地方,恒星还在沿着各自的路线赶路,丝毫没有给我们的直觉留面子。

银河系中心最有意思的秘密,就藏在这种反差里:一个黑洞已经被多条证据确认,一群年轻恒星的来历仍值得追问。

S2每绕完一圈,都替我们补上几笔答案。

夜空里那些看似静止的小点,其实正在最极端的引力场旁边跑。

我们暂时去不了,却已经能听懂它们脚步里的信息。

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