作者林恩·詹纳，克莱尔·布洛姆，克里斯蒂娜·普莱姆，美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心 半人马星座A拥有扭曲的气体和尘埃中心圆盘，这是过去与另一个星系碰撞和合并的证据
它也有一个活跃的银河核，周期性地发射喷流
它是天空中第五亮的星系，离地球只有大约1300万光年，这使得它成为用美国宇航局即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜研究活动星系核——一个发射喷流和风的超大质量黑洞——的理想目标
信用:x光:NASA/CXC/SAO；光学:罗尔夫·奥尔森；红外线:美国航天局/JPL-加州理工学院；广播:NRAO/AUI/国家科学基金会/大学
赫特福德郡/M
哈德卡斯尔 研究人员将使用美国国家航空航天局即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜对附近的半人马座星系核心进行测绘和建模
半人马星座A是一个巨大的星系，但是它在望远镜观测中的出现可能具有欺骗性
黑暗的尘埃带和年轻的蓝色星团交错在其中心区域，在紫外线、可见光和近红外光下清晰可见，描绘出一幅相当柔和的风景
但是通过切换到x光和无线电光的视角，一个更加喧闹的场景开始展现:从这个畸形的椭圆星系的核心，壮观的物质喷射从它活跃的超大质量黑洞——被称为活跃的银河核——喷发出来，将物质送入远远超出星系界限的空间
确切地说，是什么在其核心引发了所有这些活动？由欧洲航天局的诺拉·吕茨根多夫和玛卡莲娜·加西亚·马林领导的即将到来的利用美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测，将允许研究人员第一次以高分辨率窥视它布满灰尘的核心，以开始回答这些问题
“半人马星座有太多的事情要做了，”吕茨根多夫解释道
“星系的气体、圆盘和恒星都在其中心超大质量黑洞的影响下运动
由于银河系离我们如此之近，我们将能够使用韦伯创建二维地图来观察气体和恒星如何在其中心区域移动，它们如何受到来自其活动星系核的喷流的影响，并最终更好地表征其黑洞的质量
" 半人马座A的尘埃核心在可见光下很明显，但它的喷流在x光和无线电光中看得最清楚
随着美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜即将在红外光下进行的观测，研究人员希望更好地确定银河系中心超大质量黑洞的质量，以及显示喷射流喷射位置的证据
信用:x光:NASA/CXC/SAO；光学:罗尔夫·奥尔森；红外线:美国航天局/JPL-加州理工学院；广播:NRAO/AUI/国家科学基金会/大学
赫特福德郡/M
哈德卡斯尔 快速回顾 让我们点击“倒回”来回顾一下关于半人马星座的一些已知信息
它被研究得很好，因为它相对较近——大约1300万光年——这意味着我们可以清楚地分辨出整个星系
第一次记录是在19世纪中期，但是天文学家直到20世纪50年代才失去兴趣，因为这个星系看起来是一个安静的，即使是畸形的椭圆星系
在20世纪40年代和50年代，一旦研究人员能够开始用射电望远镜进行观察，半人马星座变得更加有趣——它的喷流进入了视野
1954年，研究人员发现半人马星座A是两个星系合并的结果，后来估计发生在1亿年前
随着21世纪初更多的观察，研究人员估计，大约1000万年前，其活跃的银河核向相反的方向喷射出双喷流
从x光到无线电光的电磁波谱来看，很明显，这个故事还有很多东西需要我们去了解
“对任何星系的多波长研究就像洋葱的外层
每种波长都显示出不同的东西，”马林说
“借助韦伯的近红外和中红外仪器，我们将看到比以前观测到的更冷的气体和尘埃，并了解更多关于银河系中心环境的信息
" 位于星系中心的超大质量黑洞是贪婪的
它们周期性地“啜饮”或“吞食”围绕它们旋转的气体和灰尘圆盘，这可能导致大规模外流，影响本地和更远的恒星形成
当美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜开始观察星系核心时，它的红外仪器将穿透尘埃，提供图像和令人难以置信的高分辨率数据，使研究人员能够精确地了解一个过程是如何引发另一个过程的，以及它们是如何产生巨大的反馈回路的
信用:美国宇航局，欧空局，和L
Hustak (STScI) 可视化韦伯的数据 由吕茨根多夫和马林领导的团队将不仅通过与韦伯一起拍摄图像来观察半人马星座，还将通过收集光谱数据来观察半人马星座，光谱数据将光像彩虹一样分散到其组成波长中
韦伯的光谱将揭示关于银河系中心物质的温度、速度和成分的高分辨率信息
特别是，韦伯的近红外光谱仪(近红外光谱和中红外仪器(MIRI))将为研究团队提供数据的组合:一幅图像加上该图像每个像素内的光谱
这将使研究人员能够从光谱中构建复杂的2D地图，这将有助于他们识别中心尘埃面纱后发生的事情，并从多个角度对其进行深入分析
将这种建模风格与花园分析相比较
同样，植物学家根据特定的特征对植物进行分类，这些研究人员将对韦伯MIRI的光谱进行分类，以构建“花园”或模型
“如果你从很远的地方拍一张花园的快照，”马林解释说，“你会看到一些绿色的东西，但有了韦伯，我们将能够看到单独的叶子和花，它们的茎，也许还有下面的土壤。”
" 随着研究小组挖掘光谱，他们将从花园的各个部分制作地图，将一个光谱与附近的另一个光谱进行比较
这类似于在比较“茎”、“叶”和“花”的基础上确定哪些部分包含哪些植物物种
超大质量黑洞的喷流和风影响着它的宿主星系——以及数百万年来几十万光年以外的空间
信用:美国宇航局，欧空局，和L
Hustak (STScI) “谈到光谱分析，我们进行了许多比较，”马林继续说道
“如果我比较这个区域的两个光谱，也许我会发现所观察到的包含了大量年轻恒星
或者确认哪些区域既脏又热
或者我们可以识别来自活跃星系核的辐射
" 换句话说，光谱的“生态系统”有许多层次，这将使团队能够更好地精确定义什么存在以及它在哪里——这是由韦伯的专门红外仪器实现的
而且，由于这些研究将建立在许多以前的基础上，研究人员将能够通过识别新的特征来确认、提炼或突破新的领域
称量半人马星座A中的黑洞 尼尔Spec和MIRI提供的图像和光谱的结合将使该团队能够创建半人马星座中心气体和恒星速度的高分辨率地图
“我们计划用这些地图来模拟银河系中心的整个圆盘是如何运动的，以更精确地确定黑洞的质量，”吕茨根多夫解释道
由于研究人员了解黑洞的引力如何控制附近气体的旋转，他们可以使用韦伯数据来衡量半人马星座中的黑洞
有了一套更完整的红外数据，他们还将确定气体的不同部分是否都如预期的那样运行
“我期待着完整地填写我们的数据，”吕茨根多夫说
“我希望看到电离气体的行为和旋转，以及我们在哪里看到喷射
" 研究人员也希望开拓新的领域
“有可能我们会发现一些我们还没有考虑到的事情，”吕茨根多夫解释道
“在某些方面，我们将与韦伯一起覆盖全新的领域
”马林完全同意这一观点，并补充道，在大量现有数据的基础上进行构建是非常宝贵的
“这些观察中最令人兴奋的方面是新发现的潜力，”她说
“我想我们可能会发现一些东西，让我们回顾其他数据，重新解释之前看到的东西
" 这些半人马星座的研究将作为吉莉安·赖特和皮埃尔·费鲁特的MIRI和尼尔Spec保证时间观测项目的一部分进行
韦伯的所有数据最终都将存储在公众可访问的芭芭拉·阿
巴尔的摩太空望远镜科学研究所的米库尔斯基太空望远镜档案馆
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