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NASA核光谱望远镜寻找仙女星系黑洞与中子星

近日NASA的“核光谱望远镜阵列(NuSTAR)”对仙女座星系进行了大范围拍照，获取了该星系迄今最清晰的高能X射线波段图像。

这个波段成像在 NuSTAR 2012年进入太空前，是绝大多数太空望远镜无法做到的。目前该望远镜已经发现了40个X射线联星，X射线联星是一类发出明亮X射线辐射的联星，联星系统中有一颗为致密星，通常为中子星或黑洞。

NuSTAR的研究结果最终将有助于科学家理解X射线联星在宇宙演化中的作用。天文学家说，这些活跃的天体在宇宙第一批星系形成时，对加热星系际气体起了关键作用。

来自美国宇航局戈达德太空飞行中心的丹尼尔•伟嘉(Daniel Wik)，他在出席第227届美国天文协会会议上表示：“仙女座星系是我们银河系附近唯一可以看清楚单个X射线联星，并且能仔细研究它们的大型旋涡星系。我们可以利用这些信息来推断更遥远的星系中发生了什么，因为这些星系太过遥远我们无法观测。”

仙女座星系也称梅西尔31(M31)，是距离我们银河系最近的大型星系，最近距离约254万光年。如果不考虑银河系与仙女座星系之间相对运动速度，即使以迄今速度最快的载人飞船阿波罗10号(11.08千米/秒)，也需要690亿年才能抵达该星系。

从外观上看，仙女座星系颇似银河系，同为旋涡星系，但是仙女座星系比我们银河系要大很多。银河系直径约10万光年，而仙女座星系直径约20万光年，是银河系的两倍。在天气较好的夜晚，我们用肉眼即可观测到这个大型星系。

美国宇航局“核光谱望远镜阵列”望远镜对仙女座星系进行了大范围的拍照

在之前的太空任务中，美国宇航局的钱德拉X射线望远镜(CXO)在软X射线波段得到了更清晰的仙女座星系图像，而NuSTAR工作在硬X射线(高能X射线)波段。钱德拉X射线望远镜与NuSTAR组合在X射线不同波段的观测，将为天文学家了解旋涡星系里X射线联星的性质提供重要参考。

X射线联星中的一个成员通常是死亡的恒星，或是一颗质量比太阳大很多倍的恒星爆发后产生的致密星，比如中子星或黑洞。在适当情况下，X射线联星中的致密星利用强大引力从伴星表面吸取物质，这些物质在被致密星吸收时被加热到高温，并释放出大量X射线。

由NuSTAR得到仙女座星系大片区域的图像，科学家将从中识别X射线联星中的黑洞与中子星数目，这项研究有助于了解仙女座星系X射线联星的致密星数量。

该项目首席研究员，宇航局戈达德太空飞行中心的安(Ann Hornschemeier)说：“在过去几年，我们已经意识到恒星演化为黑洞或中子星等这些致密的天体，在整个宇宙中扮演的重要角色。在宇宙早期，这些致密星在加热星际气体的过程中起到了至关重要的作用。通过NuSTAR观测得到该星系中黑洞与中子星的数量，可以让我们弄明白有多少力量是来自这些X射线联星系统。”

新的研究还揭示了仙女座星系可能不同于我们银河系，研究黑洞、中子星等这些致密星在仙女座星系里的数量，将使我们弄明白仙女座星系里，恒星的形成历史与我们银河系有何不同。

银河系与仙女座星系合并过程，八张图分别代表现在、20、37.5、38.5、39、40、51、70亿年后地球夜空的景象

目前我们银河系正在与仙女座星系相互靠近，仙女座星系正以每秒120公里的速度飞向银河系，约40亿年后将发生碰撞合并。科学家预测地球与太阳系不会有危险，但是会被抛到比现在所处位置更偏远的地方。即使地球可以躲过这次浩劫，但50亿年后太阳在死亡前会把地球烤干，希望人类能够早日移民到外太空。