【“慧眼”新发现！首次观测到黑洞冕高速运动变化】早在上世纪60年代，天文学家就在银河系中探测到了X射线辐射源。在这些X射线源中，天鹅座X-1是第一个被认为存在黑洞的双星系统。随着天文学的发展，在银河系中发现的黑洞X射线双星系统越来越多。
目前普遍认为，在黑洞X射线双星中，伴星物质被黑洞引力捕获，旋转着逐渐向黑洞运动，形成吸积盘结构，而在吸积盘内区附近又会形成高温冕。然而，冕在黑洞附近如何运动，一直是致密天体研究中的未解之谜。
2月15日，《自然·通讯》在线发表了“慧眼”（HXMT）卫星的最新科研成果。通过分析“慧眼”卫星观测数据，科学家发现了黑洞双星中逃离黑洞强引力场向外高速运动的等离子体流（冕），并且首次在黑洞双星中观测到冕的速度演化。传送门：O网页链接
图：慧眼卫星首次探测到了冕的动力学演化（中科院高能物理所供图）
【“慧眼”所见】
高温冕是怎么运动的呢？由于缺少观测数据，科学家们一直只能从理论上对这个问题做一些猜想。直到“慧眼”卫星的数据传回来，人们开始有了破解这一难题的机会。
2018年3月，距我们大约11300光年处的黑洞X射线双星MAXI J1820+070发生爆发，而且在相当长一段时间里是天空中最亮的X射线源之一。
论文第一作者、武汉大学天体物理中心博士游贝表示，在此期间，“慧眼”卫星对这个天体的爆发进行了高频次的观测。
2020年，通过分析“慧眼”卫星的时变数据，由中国科学院高能物理研究所领衔的研究团队，在MAXI J1820+070中发现了迄今为止能量最高的低频准周期振荡（QPO）信号，提供了从黑洞视界附近向外发出相对论喷流，或者说向外高速运动的等离子体流的观测证据。
此后，通过分析“慧眼”卫星的能谱数据，由武汉大学天体物理中心领衔的研究团队又发现，当X射线辐射强度逐渐减小，亦即冕逐渐衰弱时，从冕出射的光子，照射到吸积盘和无穷远处的流量比值在减弱，也就是说，冕对吸积盘的照射程度在减弱。研究团队指出，从冕中出射的X射线光子对吸积盘的照射强弱，依赖冕的运动速度以及黑洞的引力场。
“这两项相互印证的研究成果，展示了‘慧眼’卫星进行宽能段时变和能谱研究的综合优势。”“慧眼”卫星首席科学家张双南说。
【与理论预期相反】
然而，这一观测结果，与理论预期恰恰相反。
现有理论认为，当冕以相对论速度向外运动时，相对论性集束效应（relativistic beaming effect）会削弱冕对吸积盘的照射，反之，当X射线辐射流强逐渐下降时，冕越靠近黑洞，引力弯曲效应越强，冕辐射出的X射线光子会有更大比例照射到吸积盘上，增强冕对吸积盘的照射。
同时期MAXI J1820+070的X射线时变分析显示，当X射线辐射流强逐渐下降时，冕的几何尺度趋向黑洞收缩，即尺度在减小。那么，按照现有理论来推理，冕对吸积盘的照射应该增强才对。然而，观测到的情况并非如此。
研究团队人员介绍，目前对此最合理的解释是，冕在收缩的同时，冕中的等离子体流正在以相对论速度向外运动。研究团队进一步发现，冕尺度越小，速度越大，因此冕物质运动的相对论性集束效应抑制了黑洞的引力弯曲效应。“这为我们已经发现的，离黑洞很近的相对论喷流，提供了独立的观测证据和物理解释。”游贝说。
这项研究最终表明，冕趋向黑洞收缩的同时，也以相对论速度向外运动，而且冕的尺度越小，速度越大。
游贝表示，此研究第一次系统地描绘了黑洞X射线双星在爆发过程中，等离子体流逃离黑洞引力场的速度演化，对于理解黑洞吸积过程和相对论效应意义重大。
https://t.cn/A6tqU3Nn
目前普遍认为，在黑洞X射线双星中，伴星物质被黑洞引力捕获，旋转着逐渐向黑洞运动，形成吸积盘结构，而在吸积盘内区附近又会形成高温冕。然而，冕在黑洞附近如何运动，一直是致密天体研究中的未解之谜。
2月15日，《自然·通讯》在线发表了“慧眼”（HXMT）卫星的最新科研成果。通过分析“慧眼”卫星观测数据，科学家发现了黑洞双星中逃离黑洞强引力场向外高速运动的等离子体流（冕），并且首次在黑洞双星中观测到冕的速度演化。传送门：O网页链接
图：慧眼卫星首次探测到了冕的动力学演化（中科院高能物理所供图）
【“慧眼”所见】
高温冕是怎么运动的呢？由于缺少观测数据，科学家们一直只能从理论上对这个问题做一些猜想。直到“慧眼”卫星的数据传回来，人们开始有了破解这一难题的机会。
2018年3月，距我们大约11300光年处的黑洞X射线双星MAXI J1820+070发生爆发，而且在相当长一段时间里是天空中最亮的X射线源之一。
论文第一作者、武汉大学天体物理中心博士游贝表示，在此期间，“慧眼”卫星对这个天体的爆发进行了高频次的观测。
2020年，通过分析“慧眼”卫星的时变数据，由中国科学院高能物理研究所领衔的研究团队，在MAXI J1820+070中发现了迄今为止能量最高的低频准周期振荡（QPO）信号，提供了从黑洞视界附近向外发出相对论喷流，或者说向外高速运动的等离子体流的观测证据。
此后，通过分析“慧眼”卫星的能谱数据，由武汉大学天体物理中心领衔的研究团队又发现，当X射线辐射强度逐渐减小，亦即冕逐渐衰弱时，从冕出射的光子，照射到吸积盘和无穷远处的流量比值在减弱，也就是说，冕对吸积盘的照射程度在减弱。研究团队指出，从冕中出射的X射线光子对吸积盘的照射强弱，依赖冕的运动速度以及黑洞的引力场。
“这两项相互印证的研究成果，展示了‘慧眼’卫星进行宽能段时变和能谱研究的综合优势。”“慧眼”卫星首席科学家张双南说。
【与理论预期相反】
然而，这一观测结果，与理论预期恰恰相反。
现有理论认为，当冕以相对论速度向外运动时，相对论性集束效应（relativistic beaming effect）会削弱冕对吸积盘的照射，反之，当X射线辐射流强逐渐下降时，冕越靠近黑洞，引力弯曲效应越强，冕辐射出的X射线光子会有更大比例照射到吸积盘上，增强冕对吸积盘的照射。
同时期MAXI J1820+070的X射线时变分析显示，当X射线辐射流强逐渐下降时，冕的几何尺度趋向黑洞收缩，即尺度在减小。那么，按照现有理论来推理，冕对吸积盘的照射应该增强才对。然而，观测到的情况并非如此。
研究团队人员介绍，目前对此最合理的解释是，冕在收缩的同时，冕中的等离子体流正在以相对论速度向外运动。研究团队进一步发现，冕尺度越小，速度越大，因此冕物质运动的相对论性集束效应抑制了黑洞的引力弯曲效应。“这为我们已经发现的，离黑洞很近的相对论喷流，提供了独立的观测证据和物理解释。”游贝说。
这项研究最终表明，冕趋向黑洞收缩的同时，也以相对论速度向外运动，而且冕的尺度越小，速度越大。
游贝表示，此研究第一次系统地描绘了黑洞X射线双星在爆发过程中，等离子体流逃离黑洞引力场的速度演化，对于理解黑洞吸积过程和相对论效应意义重大。
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【粒子天体物理重点实验室：年味虽淡，科味正浓】
2月13日，大年初二。尽管外面年味正浓，中国科学院粒子天体物理重点实验室里依然是冷静严谨的科学气氛。
赵一是“慧眼”卫星值班人员，对于和大家一起留在实验室过年这件事，他欣然接受，因为对于他来说，盯住“慧眼“卫星正是他喜欢的工作。
“‘慧眼’的值班任务简单来说就是三条，一是监测载荷的状态，二是监测爆发源信息，三是负责机会目标的观测，如果天上飞行的时候发现了一些有趣的现象，我们就会临时制定一些机会目标的观测，希望能够扩大科学产出。”赵一说。
自从2017年6月开展科学观测以来，“慧眼”卫星已经取得了不少成果。实验室的楼道里有一面墙，满满当当地贴着这些年“慧眼”的重要科学产出。
“‘慧眼’卫星目前状态非常好，原来我们预期三年之内会有一次轨道维持，因为它的轨道会下降。从目前来看，轨道的下降比我们预计的慢得多，各种探测器的状态都处于非常好的状态，所以‘慧眼’卫星以后还会继续在轨工作。”“慧眼”卫星地面系统负责人、“怀柔一号”（GECAM）科学应用系统负责人宋黎明说。
与“慧眼”卫星工作人员在同一个卫星监控室里值班的，还有GECAM卫星的值班人员。
“GECAM卫星是2020年12月10号发射升空的，到现在为止在轨工作已经60多天了，在轨工作情况非常稳定，发现了一些不错的爆发源，也得到了一些不错的科学产出。”GECAM卫星有效载荷工作人员、中国科学院高能物理研究所副研究员龚柯说。
这个实验室，还有一些野外台站，那里的工作人员正值守在冰天雪地的高原上。
在海拔5250的阿里原初引力波探测实验站，工作人员冒雪送来了他们对全国人民的新春祝福：“新年快乐，牛年大吉！“
在海拔4300米的高海拔宇宙线观测站（LHAASO），运行人员也表达了他们朴素的新年愿望。项目保安队队长胡华说，他的新年愿望是最好地保障LHAASO项目的安全：LHAASO水切伦科夫探测器运行人员罗绒邓珠说，他的新年愿望是女儿能够健康快乐地成长；LHAASO供配电运行人员欧珠的新年愿望是家里人能够平平安安，健健康康。最终，每个朴素的愿望汇聚成一句话：“祝祖国繁荣昌盛、国泰民安，祝全国人民新年快乐，扎西德勒！”
图：阿里原初引力波探测实验站工作人员在工作（实验室供图）
https://t.cn/A6tGHbU0
2月13日，大年初二。尽管外面年味正浓，中国科学院粒子天体物理重点实验室里依然是冷静严谨的科学气氛。
赵一是“慧眼”卫星值班人员，对于和大家一起留在实验室过年这件事，他欣然接受，因为对于他来说，盯住“慧眼“卫星正是他喜欢的工作。
“‘慧眼’的值班任务简单来说就是三条，一是监测载荷的状态，二是监测爆发源信息，三是负责机会目标的观测，如果天上飞行的时候发现了一些有趣的现象，我们就会临时制定一些机会目标的观测，希望能够扩大科学产出。”赵一说。
自从2017年6月开展科学观测以来，“慧眼”卫星已经取得了不少成果。实验室的楼道里有一面墙，满满当当地贴着这些年“慧眼”的重要科学产出。
“‘慧眼’卫星目前状态非常好，原来我们预期三年之内会有一次轨道维持，因为它的轨道会下降。从目前来看，轨道的下降比我们预计的慢得多，各种探测器的状态都处于非常好的状态，所以‘慧眼’卫星以后还会继续在轨工作。”“慧眼”卫星地面系统负责人、“怀柔一号”（GECAM）科学应用系统负责人宋黎明说。
与“慧眼”卫星工作人员在同一个卫星监控室里值班的，还有GECAM卫星的值班人员。
“GECAM卫星是2020年12月10号发射升空的，到现在为止在轨工作已经60多天了，在轨工作情况非常稳定，发现了一些不错的爆发源，也得到了一些不错的科学产出。”GECAM卫星有效载荷工作人员、中国科学院高能物理研究所副研究员龚柯说。
这个实验室，还有一些野外台站，那里的工作人员正值守在冰天雪地的高原上。
在海拔5250的阿里原初引力波探测实验站，工作人员冒雪送来了他们对全国人民的新春祝福：“新年快乐，牛年大吉！“
在海拔4300米的高海拔宇宙线观测站（LHAASO），运行人员也表达了他们朴素的新年愿望。项目保安队队长胡华说，他的新年愿望是最好地保障LHAASO项目的安全：LHAASO水切伦科夫探测器运行人员罗绒邓珠说，他的新年愿望是女儿能够健康快乐地成长；LHAASO供配电运行人员欧珠的新年愿望是家里人能够平平安安，健健康康。最终，每个朴素的愿望汇聚成一句话：“祝祖国繁荣昌盛、国泰民安，祝全国人民新年快乐，扎西德勒！”
图：阿里原初引力波探测实验站工作人员在工作（实验室供图）
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#金星上有没有外星生命#
去年9月，科学家通过望远镜发现金星云层中含有一定比例的磷化氢。这是一种易分解的有毒气体，在地球上通常是由生物代谢产生的。一时间，众人的注意力都被金星大气中是否存有生命吸引了。
金星的大气层非常厚，尽管它的表面温度将近480摄氏度，但随着海拔的上升，温度最终会降到适宜生命生存的水平。这启发了卡尔·萨根（Carl Sagan）等科学家去思考生命能否在金星的云层中生存。近年来的一系列发现，则为这种想法提供了支持。
然而，在一项即将发表于《天体物理学报》的研究中，一个天文学家团队表示，此前观测到的信号或许根本不是磷化氢，而是来自二氧化硫的光谱，但这种气体通常与生命无关。
金星大气中是否有生命存在，或许还需要更多的观测和检验。
图片来自NASA。
来源：https://t.cn/A6tzSGBU
图源：https://t.cn/A6tzSGBb
去年9月，科学家通过望远镜发现金星云层中含有一定比例的磷化氢。这是一种易分解的有毒气体，在地球上通常是由生物代谢产生的。一时间，众人的注意力都被金星大气中是否存有生命吸引了。
金星的大气层非常厚，尽管它的表面温度将近480摄氏度，但随着海拔的上升，温度最终会降到适宜生命生存的水平。这启发了卡尔·萨根（Carl Sagan）等科学家去思考生命能否在金星的云层中生存。近年来的一系列发现，则为这种想法提供了支持。
然而，在一项即将发表于《天体物理学报》的研究中，一个天文学家团队表示，此前观测到的信号或许根本不是磷化氢，而是来自二氧化硫的光谱，但这种气体通常与生命无关。
金星大气中是否有生命存在，或许还需要更多的观测和检验。
图片来自NASA。
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