【#天文学家发现宇宙最大星系# 直径是银河系150倍】英国《每日邮报》网站2月21日发表题为《天文学家发现已知的宇宙最大星系》的报道，全文摘编如下：
天文学家发现了已知最大的星系，其直径是银河系的153倍。
这个名为“阿尔库俄纽斯”的星系距地球约30亿光年。它的直径约为1630万光年。
相比之下，银河系的直径不足10.6万光年。
天文学家已认定“阿尔库俄纽斯”是一个巨型射电星系。它包含一个宿主星系，以及从其中心爆发出的大规模喷流和射电瓣。
人们对这些神秘的射电星系知之甚少，但专家认为，与它们相关的喷流和射电瓣是位于星系中心的一个活跃的超大质量黑洞的副产品。如果黑洞“吞食”其周围的巨大盘状结构中的物质，它就是一个“活跃”的黑洞。
不过，并非所有这些物质最终都会越过“视界”，因为其中一小部分会从物质盘的内部区域传输到两极，在那里，这些物质会以等离子体喷流的形式被释放到太空中。这些喷流能够以光速飞行很远，然后扩散成巨大的射电瓣。
尽管“阿尔库俄纽斯”是一个巨大的星系，但它发出的射电瓣的类型却并不特殊。我们知道，银河系也有射电瓣。
但就“阿尔库俄纽斯”和其他类似的巨型星系而言，最神秘的事情之一是，它们是如何变得如此巨大的。
荷兰莱顿天文台领导的一组研究人员希望，他们有关“阿尔库俄纽斯”的研究成果能有助于揭示射电星系是如何形成的，以及它们为何如此巨大。
莱顿天文台的马丁·奥伊在预印版研究论文中说：“如果存在这样一些宿主星系特征，而这些特征是巨型射电星系生长的重要原因，那么最大的巨型射电星系的宿主就有可能具备这些特征。”
他说：“同样地，如果存在非常有利于巨型射电星系成长的特定的大尺度环境，那么最大的巨型射电星系可能就身处其中。”
奥伊及其团队发现这个已知最大星系时，正在欧洲的低频阵列（LOFAR）射电望远镜收集的数据中寻找异常值。
LOFAR由约2万个无线电天线组成。这些天线分布在欧洲的52个地方。
研究人员必须从图像中移除致密射电源，以帮助探测射电瓣，并修正任何光学失真现象，这转而使他们找到了“阿尔库俄纽斯”。
参与这项研究的天文学家说，这个已知最大星系周围有一个“宇宙网”，其质量是太阳质量的2400亿倍。他们还认为，位于“阿尔库俄纽斯”中心的超大质量黑洞的质量是太阳质量的约4亿倍。
尽管这两个参数听起来都很庞大，但就巨型射电星系而言，它们实际上处于数值范围中较低的那一端。
研究论文的作者们写道：“除几何构造外，‘阿尔库俄纽斯’及其宿主出奇地普通：总的低频光亮密度、恒星质量和超大质量黑洞质量都低于一般的巨型射电星系。”
他们说：“因此，要形成巨型星系，规模非常大的星系或中央黑洞都不是必要的，而如果科学家观测到的状态能代表其一生中的射电源，那么高射电功率也不是必要的。”
研究人员希望，他们的研究能帮助天文学家更多地了解射电星系如何起源、“阿尔库俄纽斯”能以何种速度成长多少，以及是否存在更大的星系。
研究论文将发表在《天文和天体物理学》周刊上。https://t.cn/A664yiga
天文学家发现了已知最大的星系，其直径是银河系的153倍。
这个名为“阿尔库俄纽斯”的星系距地球约30亿光年。它的直径约为1630万光年。
相比之下，银河系的直径不足10.6万光年。
天文学家已认定“阿尔库俄纽斯”是一个巨型射电星系。它包含一个宿主星系，以及从其中心爆发出的大规模喷流和射电瓣。
人们对这些神秘的射电星系知之甚少，但专家认为，与它们相关的喷流和射电瓣是位于星系中心的一个活跃的超大质量黑洞的副产品。如果黑洞“吞食”其周围的巨大盘状结构中的物质，它就是一个“活跃”的黑洞。
不过，并非所有这些物质最终都会越过“视界”，因为其中一小部分会从物质盘的内部区域传输到两极，在那里，这些物质会以等离子体喷流的形式被释放到太空中。这些喷流能够以光速飞行很远，然后扩散成巨大的射电瓣。
尽管“阿尔库俄纽斯”是一个巨大的星系，但它发出的射电瓣的类型却并不特殊。我们知道，银河系也有射电瓣。
但就“阿尔库俄纽斯”和其他类似的巨型星系而言，最神秘的事情之一是，它们是如何变得如此巨大的。
荷兰莱顿天文台领导的一组研究人员希望，他们有关“阿尔库俄纽斯”的研究成果能有助于揭示射电星系是如何形成的，以及它们为何如此巨大。
莱顿天文台的马丁·奥伊在预印版研究论文中说：“如果存在这样一些宿主星系特征，而这些特征是巨型射电星系生长的重要原因，那么最大的巨型射电星系的宿主就有可能具备这些特征。”
他说：“同样地，如果存在非常有利于巨型射电星系成长的特定的大尺度环境，那么最大的巨型射电星系可能就身处其中。”
奥伊及其团队发现这个已知最大星系时，正在欧洲的低频阵列（LOFAR）射电望远镜收集的数据中寻找异常值。
LOFAR由约2万个无线电天线组成。这些天线分布在欧洲的52个地方。
研究人员必须从图像中移除致密射电源，以帮助探测射电瓣，并修正任何光学失真现象，这转而使他们找到了“阿尔库俄纽斯”。
参与这项研究的天文学家说，这个已知最大星系周围有一个“宇宙网”，其质量是太阳质量的2400亿倍。他们还认为，位于“阿尔库俄纽斯”中心的超大质量黑洞的质量是太阳质量的约4亿倍。
尽管这两个参数听起来都很庞大，但就巨型射电星系而言，它们实际上处于数值范围中较低的那一端。
研究论文的作者们写道：“除几何构造外，‘阿尔库俄纽斯’及其宿主出奇地普通：总的低频光亮密度、恒星质量和超大质量黑洞质量都低于一般的巨型射电星系。”
他们说：“因此，要形成巨型星系，规模非常大的星系或中央黑洞都不是必要的，而如果科学家观测到的状态能代表其一生中的射电源，那么高射电功率也不是必要的。”
研究人员希望，他们的研究能帮助天文学家更多地了解射电星系如何起源、“阿尔库俄纽斯”能以何种速度成长多少，以及是否存在更大的星系。
研究论文将发表在《天文和天体物理学》周刊上。https://t.cn/A664yiga
物理学家比从来更接近来测量难以捉摸的中微子
By Paul Sutter
2022/2/23
科学家用了一个200吨的"中微子尺度"来测量这种难以捉摸的粒子。
艺术家的一个超新星期间创造的中微子的印象。 (Image credit: Naeblys via Shutterstock)
叫中微子的幽灵一样粒子几乎从不与正常物质相互作用，赋予了这些渺小的幽灵至高无上隐藏的能力。它们是如此难以捉摸以至于自它们最初发现以来的几十年里，物理学家仍然没有定下它们的质量。但最近，通过将它们推到一个200吨的"中微子尺度"上，科学家们已经对中微子的质量放上一个新的限制。
结果：它非常非常小。
用这个世界上最灵敏的中微子尺度，物理学家分析了大量数据来确定难以捉摸的粒子并不比0.8电子伏特（eV）更重，这是实验首次已经将任何亚原子粒子的重量推到低于1 eV阈值以下。相比之下，一个电子的重量约为511000 eV，或9.11 x 10^-31千克。
中微子之谜
中微子可能是物理学中所有已知粒子中最麻烦的。在自然界怎样在基本层面上工作的黄金标准解释粒子物理学的标准模型中，中微子毕竟不应该有任何质量。这是因为粒子的它的量子王国的其余部分的内向态度。其它粒子如电子，通过与一个由希格斯玻色子粒子创造的量子场的相互作用获得它们的质量。（想象一个粒子在水池中轻飘飘对另一个粒子不得不穿过一桶糖蜜而你能看到希格斯场怎样可能在与之相互作用的粒子上传达不同的质量）。但对中微子不存在这样的机制，因此几十年来物理学家只是假设了像光子一样的这些小粒子是完全的没有质量的。
PLAY SOUND
一个无质量中微子的想法在物理学领域工作了一段时间，甚至在了解了更多关于中微子的信息之后，例如它们以三种或"风味"而来的事实，每种它们能参与的相互作用的一个。电子-中微子随电子一起出现;，μ介子-中微子与μ介子配对，τ-中微子与τ粒子一起出现。这种风味的想法与一个无质量的中微子配的很好。但然后在1960年代，物理学家开始注意到这三种中微子物种能"振荡"或者随它们旅行从一种风味变成另一种风味。
为了在风味之间振荡，中微子需要质量。原来是像风味一样，有三种不同的中微子质量。为了使振荡来工作，三个质量一定是大于零并且都不同的。这样，三个质量以不同的速度旅行，并且风味依靠三个质量的量子态振荡。如果质量都为零，中微子会以光速旅行会没有一个来振荡的机会。然而，每个质量并不与一个单独的风味对齐，相反，每个风味都由这些质量的一个混合组成。例如，我们视为电子中微子的是一个有三种不同质量的不同中微子的复杂组合。
迄今为止，物理学家还不知道这三个中微子的质量。它们只有被各种实验对总结合的中微子质量以及一些在不同质量之间的差异提供的限制。
追逐衰变
定下任何中微子物种的质量在粒子物理学中会是一个很大的帮助，因为我们不知道它们怎样有质量的。在那里有很多理论模型，但我们不知道哪个是正确的。一个已知的质量可以帮助这一努力。
在德国，卡尔斯鲁厄理工学院的卡尔斯鲁厄中微子实验（KATRIN）装置被设计刚好来做到这一点。该装置有一个荒唐大量的氚和一个巨大的200吨（180公吨）光谱仪，用于测量电子的能量。
氚是一种罕见的氢放射性同位素，含有一个质子和两个中子。它自然的通过一个脚β衰变的过程分解，在这个过程中原子核内的一个中子自发的转化成一个质子（通过一个涉及弱核力的相互作用）。结果呢？这种转变造成一个电子和一个电子反中微子的发射，电子-中微子的反粒子伙伴。
由反应释放的能量的量被氚原子的核能决定，因此电子和中微子在它们之间一定共享了一个结合的总18.6 keV的能量。因为氚是这样一个轻原子，这是中微子来有的可能的最低能量之一，这使得测量微小的中微子质量尽可能容易的。
有时反应会给中微子更多的能量，有时会更少。凡是剩下的一定归电子。如果中微子是无质量的，那么它能有的能量就没有一个下限，就像一个光子能有的能量没有下限一样。但如果中微子确实有质量，那么它将总是有它的静止质量能量，这意味着由于它的质量静止时存储在一个中微子内的能量。（请记住，按照爱因斯坦著名的方程E=mc^2，能量等于质量乘以一个常数，光速的平方）。而静止质量能量将永远不会从来被电子使用。
因此卡尔斯鲁厄中微子实验游戏的名称是使用它的巨型光谱仪来测量出自氚衰变的电子的能量。最高能量的电子将有一个接近18.6 eV的能量，但下降得有点短。这种差异精确的由于中微子的质量。
超越边界
用卡尔斯鲁厄中微子实验测量中微子质量始于2019年，到现在为止物理学家已经将其归结为一门科学。来自卡尔斯鲁厄中微子实验的贵多德莱克斯林说， "卡尔斯鲁厄中微子实验作为一个有最高技术要求的实验现在就像一个完美的发条一样运行"，他是该项目的负责人，也是该实验的两位联合发言人之一。
该实验需要大量的氚衰变反应。卡尔斯鲁厄中微子实验的协调员马格努斯施罗瑟尔和慕尼黑马克斯普朗克物理与技术研究所的苏三捏莫滕斯说，"这项艰苦而复杂的工作是来排除由于畸变过程一个我们的结果的系统性偏差的唯一方法"，这些"畸变"都是可能的也能影响信号中的电子能量的污染源，，比如磁场的影响和探测器的低效率。
在最新发布中，该团队测量了超过350万个单个电子的能量。这个数字本身代表不到被氚发射的所有电子的千分之一，因为该团队只对探测中微子质量的最高能电子感兴趣。
在这样一个巨大的努力后，国际合作宣布了确认中微子不大于0.8 eV的一个确认。与卡尔斯鲁厄中微子实验的进一步工作将继续完善这一结果，并可能发现可能飞来飞去的其它中微子物种。
随意在这里插入你自己的捉鬼笑话。
最初发表于生活科学Live Science。
https://t.cn/A66hsdFC
By Paul Sutter
2022/2/23
科学家用了一个200吨的"中微子尺度"来测量这种难以捉摸的粒子。
艺术家的一个超新星期间创造的中微子的印象。 (Image credit: Naeblys via Shutterstock)
叫中微子的幽灵一样粒子几乎从不与正常物质相互作用，赋予了这些渺小的幽灵至高无上隐藏的能力。它们是如此难以捉摸以至于自它们最初发现以来的几十年里，物理学家仍然没有定下它们的质量。但最近，通过将它们推到一个200吨的"中微子尺度"上，科学家们已经对中微子的质量放上一个新的限制。
结果：它非常非常小。
用这个世界上最灵敏的中微子尺度，物理学家分析了大量数据来确定难以捉摸的粒子并不比0.8电子伏特（eV）更重，这是实验首次已经将任何亚原子粒子的重量推到低于1 eV阈值以下。相比之下，一个电子的重量约为511000 eV，或9.11 x 10^-31千克。
中微子之谜
中微子可能是物理学中所有已知粒子中最麻烦的。在自然界怎样在基本层面上工作的黄金标准解释粒子物理学的标准模型中，中微子毕竟不应该有任何质量。这是因为粒子的它的量子王国的其余部分的内向态度。其它粒子如电子，通过与一个由希格斯玻色子粒子创造的量子场的相互作用获得它们的质量。（想象一个粒子在水池中轻飘飘对另一个粒子不得不穿过一桶糖蜜而你能看到希格斯场怎样可能在与之相互作用的粒子上传达不同的质量）。但对中微子不存在这样的机制，因此几十年来物理学家只是假设了像光子一样的这些小粒子是完全的没有质量的。
PLAY SOUND
一个无质量中微子的想法在物理学领域工作了一段时间，甚至在了解了更多关于中微子的信息之后，例如它们以三种或"风味"而来的事实，每种它们能参与的相互作用的一个。电子-中微子随电子一起出现;，μ介子-中微子与μ介子配对，τ-中微子与τ粒子一起出现。这种风味的想法与一个无质量的中微子配的很好。但然后在1960年代，物理学家开始注意到这三种中微子物种能"振荡"或者随它们旅行从一种风味变成另一种风味。
为了在风味之间振荡，中微子需要质量。原来是像风味一样，有三种不同的中微子质量。为了使振荡来工作，三个质量一定是大于零并且都不同的。这样，三个质量以不同的速度旅行，并且风味依靠三个质量的量子态振荡。如果质量都为零，中微子会以光速旅行会没有一个来振荡的机会。然而，每个质量并不与一个单独的风味对齐，相反，每个风味都由这些质量的一个混合组成。例如，我们视为电子中微子的是一个有三种不同质量的不同中微子的复杂组合。
迄今为止，物理学家还不知道这三个中微子的质量。它们只有被各种实验对总结合的中微子质量以及一些在不同质量之间的差异提供的限制。
追逐衰变
定下任何中微子物种的质量在粒子物理学中会是一个很大的帮助，因为我们不知道它们怎样有质量的。在那里有很多理论模型，但我们不知道哪个是正确的。一个已知的质量可以帮助这一努力。
在德国，卡尔斯鲁厄理工学院的卡尔斯鲁厄中微子实验（KATRIN）装置被设计刚好来做到这一点。该装置有一个荒唐大量的氚和一个巨大的200吨（180公吨）光谱仪，用于测量电子的能量。
氚是一种罕见的氢放射性同位素，含有一个质子和两个中子。它自然的通过一个脚β衰变的过程分解，在这个过程中原子核内的一个中子自发的转化成一个质子（通过一个涉及弱核力的相互作用）。结果呢？这种转变造成一个电子和一个电子反中微子的发射，电子-中微子的反粒子伙伴。
由反应释放的能量的量被氚原子的核能决定，因此电子和中微子在它们之间一定共享了一个结合的总18.6 keV的能量。因为氚是这样一个轻原子，这是中微子来有的可能的最低能量之一，这使得测量微小的中微子质量尽可能容易的。
有时反应会给中微子更多的能量，有时会更少。凡是剩下的一定归电子。如果中微子是无质量的，那么它能有的能量就没有一个下限，就像一个光子能有的能量没有下限一样。但如果中微子确实有质量，那么它将总是有它的静止质量能量，这意味着由于它的质量静止时存储在一个中微子内的能量。（请记住，按照爱因斯坦著名的方程E=mc^2，能量等于质量乘以一个常数，光速的平方）。而静止质量能量将永远不会从来被电子使用。
因此卡尔斯鲁厄中微子实验游戏的名称是使用它的巨型光谱仪来测量出自氚衰变的电子的能量。最高能量的电子将有一个接近18.6 eV的能量，但下降得有点短。这种差异精确的由于中微子的质量。
超越边界
用卡尔斯鲁厄中微子实验测量中微子质量始于2019年，到现在为止物理学家已经将其归结为一门科学。来自卡尔斯鲁厄中微子实验的贵多德莱克斯林说， "卡尔斯鲁厄中微子实验作为一个有最高技术要求的实验现在就像一个完美的发条一样运行"，他是该项目的负责人，也是该实验的两位联合发言人之一。
该实验需要大量的氚衰变反应。卡尔斯鲁厄中微子实验的协调员马格努斯施罗瑟尔和慕尼黑马克斯普朗克物理与技术研究所的苏三捏莫滕斯说，"这项艰苦而复杂的工作是来排除由于畸变过程一个我们的结果的系统性偏差的唯一方法"，这些"畸变"都是可能的也能影响信号中的电子能量的污染源，，比如磁场的影响和探测器的低效率。
在最新发布中，该团队测量了超过350万个单个电子的能量。这个数字本身代表不到被氚发射的所有电子的千分之一，因为该团队只对探测中微子质量的最高能电子感兴趣。
在这样一个巨大的努力后，国际合作宣布了确认中微子不大于0.8 eV的一个确认。与卡尔斯鲁厄中微子实验的进一步工作将继续完善这一结果，并可能发现可能飞来飞去的其它中微子物种。
随意在这里插入你自己的捉鬼笑话。
最初发表于生活科学Live Science。
https://t.cn/A66hsdFC
在我们银河系的中心，几百颗恒星紧紧地围绕着一个特大质量的黑洞运行。这些恒星中的大多数拥有足够大的运行轨道，他们的运动遵循牛顿引力和开普勒运动定律。但是有少数恒星轨道非常紧密，以至于他们的运行规律只能符合爱因斯坦的广义相对论。S62作为运行轨道最紧密的恒星被世人所知。在与黑洞距离最近的时候，它以几乎是光速8％的速度运行。
多年来S2被认为是最接近人马座的恒星，但此后S62被发现了。据一团队最近发现，此恒星的质量约为太阳的两倍，且每十年绕黑洞为轨道而行。据他们计算，在最接近人马座的位置，其速度接近8%的光速。这如此之快的速度使得时间膨胀开始起作用。S62上的一小时约为地球上的100分钟。这轨道进动源自一颗靠近超大质量黑洞的恒星。#趣味知识科普##宇宙杂谈##天天涨姿势#
多年来S2被认为是最接近人马座的恒星，但此后S62被发现了。据一团队最近发现，此恒星的质量约为太阳的两倍，且每十年绕黑洞为轨道而行。据他们计算，在最接近人马座的位置，其速度接近8%的光速。这如此之快的速度使得时间膨胀开始起作用。S62上的一小时约为地球上的100分钟。这轨道进动源自一颗靠近超大质量黑洞的恒星。#趣味知识科普##宇宙杂谈##天天涨姿势#
✋热门推荐