银河系黑洞旁恒星正以惊人速度流失质量
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这幅艺术家构想图描绘了银河系中心的超大质量黑洞，即人马座A（A星）。
它被一个由炽热气体组成的旋转吸积盘环绕。
图片来源：美国国家航空航天局、欧洲空间局、加拿大空间局、拉尔夫克劳福德（太空望远镜科学研究所）
詹姆斯韦布空间望远镜的新观测结果显示，银河系中心附近的一颗名为IRS3的恒星正在大量流失质量，导致其周围的星周包层持续膨胀。
在银河系中心的超大质量黑洞附近，一颗成熟的恒星正在向太空抛射大量气体和尘埃。
对IRS3的观测表明，这些物质形成了一个异常巨大的包层，尽管星系中心周围环境极端，天文学家仍在其中检测到了水分子。
科隆大学天体物理研究所的弗洛里安派斯克尔博士领导了这项研究。
派斯克尔的团队参与了欧洲詹姆斯韦布空间望远镜（JWST）研究邻近星系的联盟，他们研究人马座A（SgrA）周围的区域，这是银河系中心的超大质量黑洞。
这些研究结果发表在《天文学与天体物理学》期刊上。
为了研究IRS3，天文学家使用了詹姆斯韦布空间望远镜（JWST）的中红外仪器（MIRI），该仪器在中红外波长下观测宇宙，部分由天体物理研究所研发。
IRS3距离人马座A（SgrA）约0.6光年，即42000天文单位。
一个天文单位是地球与太阳之间的平均距离。
旅行者1号，这个距离地球最远的人造物体，需要大约10000年才能走完这个距离。
然而，在星系尺度上，IRS3却非常靠近黑洞。
IRS3有一个巨大的信封
IRS3被一个从恒星延伸约10000天文单位的包层所环绕。
大型包层可以在成熟恒星周围形成，但IRS3很不寻常，因为尽管SgrA附近有数百万颗恒星，但其周边环境中没有已知的可与之相比的天体。
我们银河系的中心以及超大质量黑洞SGRA的周边环境。
图片来源：ESOF.Peissker
利用MIRI进行的详细观测也改变了人们对IRS3当前活动的认知。
与早期研究相反，Peißker及其同事得出结论，这颗恒星正处于一个被称为超风的阶段。
在天体物理学中，超风指的是大质量恒星生命末期发生的极快速质量损失阶段，在此期间，大量气体和尘埃会在数百年内被喷射到周围环境中。
水在恶劣环境中存活
研究人员估计，IRS3大约每18天就会损失相当于地球质量的物质，不断扩大其周围的包层。
这种快速的质量损失有助于解释包层异常的大小及其密度。
更令人意外的是，詹姆斯韦布空间望远镜（JWST）的观测发现了包层内部存在水。
此前的假设认为，与银河系中心黑洞SgrA及其周围环境相关的辐射会使分子难以在如此靠近黑洞的地方存活。
这一探测结果表明，水可以在IRS3周围的物质中持续存在，并暗示这颗恒星正在为SgrA周围的环境提供分子物质，包括与生命基本构成单元相关的化合物。
天体物理学研究所LucasLabadie教授团队的研究人员目前正在为位于智利阿塔卡马沙漠的极大望远镜开发新一代仪器，该望远镜预计将在未来几年投入使用。
借助METIS仪器，天文学家希望更详细地研究IRS3巨大包层的结构和组成。
相关知识
黑洞是宇宙中引力极强的天体，由大质量恒星耗尽核燃料后坍缩形成，其引力强大到连光都无法逃逸。
它无法直接观测，却能通过周围物质被吸积时发出的辐射或引力效应间接探测。
2019年人类首次捕获黑洞影像，揭开了这一神秘天体的面纱，推动了对宇宙极端物理现象的研究。
BY: University of Cologne
FY: AI
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孩子问黑洞是什么？这本《跟着霍金看宇宙》真的能讲明白
你有没有过这种经历——忙完一天刚想歇口气，孩子突然凑过来问一句："妈妈，黑洞真的能把东西吸进去吗？宇宙到底有多大呀？太阳为什么会发光？" 我每次被问到这类问题，都是一脸懵。说实话，我自己上学那会儿物理就没学明白，时间、空间、引力这些概念，脑子里只剩一团浆糊。
想给孩子讲几句吧，又怕讲错了、误人子弟；不讲吧，又不想打击孩子的好奇心。
尤其现在孩子上了小学中高年级，对科学的好奇心正是最旺盛的时候。
每天追着问"为什么"，那股劲儿其实特别珍贵。
可咱们当家长的，确实不是万能的百科全书，很多科普知识自己都搞不清楚，更别说用孩子能听懂的话讲出来了。
我一开始也想给孩子买书，结果在书店翻了半天，越翻越没底。
那些宇宙科普书，要么是密密麻麻的专业术语，孩子翻两页就没了兴趣；要么图倒是漂亮，讲得却浮于表面，读完啥也没记住。
后来一个当老师的朋友给我推荐了一本《跟着霍金看宇宙》，我拿到手自己先翻了一遍，还真被惊艳到了。
这本书最大的好处，就是它真的站在孩子的认知水平上去讲宇宙，一点不端着。
先说它怎么讲黑洞。
书里没有上来就甩一堆公式，而是从霍金爷爷是怎么发现黑洞、怎么理解黑洞讲起，用特别形象的比喻，让孩子能"看见"黑洞在做什么。
我家孩子看完竟然主动跟我讲"黑洞就像宇宙里的贪吃怪"，虽然不太准确，但那股理解和记忆的劲儿，可比死记硬背强太多了。
再说时间旅行这个更抽象的话题。
很多成年人一听都觉得玄乎，但这本书把它讲得特别接地气。
孩子看完恍然大悟，还跟我说"原来时间也会被引力拉慢呀"。
这种孩子能亲口讲出来的理解，正是我最看重的。
我觉得这本书特别适合几类孩子。
一种是那种天生爱问"为什么"、对天文特别感兴趣的孩子，能给他们一个很扎实的入门；另一种是平时不太爱看书、觉得科学枯燥的孩子，这本书的讲述方式能让他们重新觉得"原来科学这么有意思"；还有一种就是咱们这些想陪孩子一起读、却自己也不太懂的家长，带着孩子一起看，正好补补课，还能顺便聊聊天。
书里的插图也很用心，结构清晰，读起来完全不费劲。
我家孩子现在每天睡前都要主动翻几页，还经常跑来给我"讲课"。
这种亲子共读的时光，可比看平板刷手机有意义多了。
而且这本书的定价也很实在，几十块钱就能给孩子打开一扇望向宇宙的窗，让孩子知道霍金爷爷那些听起来高深的理论，其实离我们并不遥远。
如果你也在为孩子选一本靠谱的宇宙科普入门书，或者发愁怎么跟孩子聊"时间""空间""黑洞"这些话题，我真的挺推荐这一本的。
能让孩子主动读、读得懂、还愿意开口讲的科普书，说实话真不多见。
趁着孩子对宇宙的好奇心正热乎，早一点给他一本合适的读物，早点点燃那颗探索的小火苗，说不定就种下了他未来仰望星空的种子呢。
这本书我自己翻过一遍，之所以敢放心推荐，还有一个很重要的原因——它讲科学，却不只是把知识倒给孩子，而是带着一种"陪孩子一起好奇"的温度。
霍金爷爷那套关于宇宙的想法，在书里被讲得既严谨又好懂，孩子读着不觉得吃力，家长陪着读也不觉得枯燥。
很多家长会纠结，孩子这么小，看这种书是不是太早了？其实恰恰相反，越早接触，越能在孩子心里种下对科学的好感。
等将来上了中学真正学物理的时候，孩子想起小时候读过的这本书，那些抽象的概念就会变得亲切起来，学起来也更省力。
如果要说一点小小的不足，那就是这本书需要家长稍微陪读几页，帮孩子把节奏带起来。
不过一旦孩子自己入了迷，后面你就会发现他根本停不下来了，天天追着你讨论外星人存不存在、宇宙有没有尽头。
总的来说，一本能让孩子主动去翻、读得懂又愿意开口讲的宇宙科普书，真的很难得。
如果你也想让孩子在这个好奇心爆棚的年纪，接触一点真正有意思、也有营养的知识，这本《跟着霍金看宇宙》是个非常不错的开始。
趁孩子这份好奇心还在，早一点把这本书带回家，说不定哪一天，他抬起头看星空的眼神，就不一样了。
如果地球突然被甩出太阳系，人类文明还能坚持多久？
如果地球被甩出太阳系，我们还能活多久？ 太阳不会爆炸，也没有突然熄灭。它只是在天空中越来越小，直到变成一颗普通的星星。
而地球还在向前飞，带着所有人，奔向再也等不到日出的黑暗。
这不是让地球停下来。
恰恰相反，是它跑得太快，快到挣脱了太阳的束缚。
宇宙里已经有这样的世界，它们没有属于自己的太阳，被称为流浪行星。
地球如果也加入它们，最先消失的，会是什么？ 先看我们为什么能留在这里。
地球距离太阳大约一亿五千万公里，每秒前进接近三十公里。
太阳的引力不断把它向内拉，它又不断向前运动，于是始终绕着太阳转。
你脚下看似安稳的大地，其实一直在高速赶路。
但引力并不是一根绳子。
假如有一个足够重的天体，从足够近的地方掠过，它不需要撞上地球，只要改变地球的速度和方向，就可能改写整条轨道。
极端情况下，地球会获得足够的能量，离开太阳。
这种事在年轻的行星系统里，更容易发生。
那时候，各颗行星还没坐稳自己的位置，轨道不断变化。
一个小一些的世界靠近巨行星，可能被引力猛地甩出去。
巨行星继续绕着恒星转，它却从此走上另一条路。
想象一下，你就站在那颗行星上。
起初，天空中的太阳依然耀眼，地面也还留着温度。
你甚至很难立刻察觉，整个世界已经失去了回家的轨道。
可是随着距离不断拉开，那轮熟悉的光越来越暗，能送到地面的热量，也越来越少。
它不会一下子消失。
它会慢慢退到远处，成为夜空中的一个亮点。
再过很久，你抬头看见满天繁星，却再也无法轻易认出，哪一颗曾经照亮过你的海洋。
如果流浪的是地球，后果就会从这里开始。
地表仍在向太空散热，太阳送来的补充却越来越少。
白天失去暖意，寒冷不断向低纬度推进。
植物无法继续靠充足的阳光生长，依赖它们的食物链，也会跟着崩溃。
真正危险的，并不是突然发生的一次撞击，而是整个世界持续失去能量。
而且，这个过程不是按一下开关，地球就瞬间冻成冰块。
岩石、海水和大气都存着热量，离开的速度、与太阳的距离，也会影响降温的过程。
可只要它继续远离，留给地表生命的温暖，就会越来越少。
接下来，海洋开始从表面结冰。
原先翻涌的海浪，被冰层一点点封住。
冰层越来越厚，海岸线被雪覆盖，熟悉的蓝色星球，逐渐变成一颗苍白的冰球。
可这并不意味着，整片海洋会在同一时刻冻透。
因为厚厚的冰层，也会挡住下面的热量流失。
地球内部还藏着热，深海和地下，与冰封的地表，可能走向不同的命运。
再往后，假如地表继续冷下去，连空气也会发生变化。
平时看不见的气体，会在足够低的温度下凝结，甚至冻结。
你所熟悉的天空，可能一点点沉降到地面。
风越来越弱，气压不断降低，地面上的冰，开始装着原本属于天空的成分。
到那时候，地表就不只是冷，而是失去了人类赖以呼吸的环境。
城市仍在那里，公路仍在那里，可它们上方再也没有熟悉的蓝天。
地球继续转动，却转不出一个有太阳升起的清晨。
不过，生命真的会全部结束吗？ 原片提到了一种可能。
如果一个流浪世界还带着卫星，潮汐作用能够不断拉扯它的内部，提供热量，冰层下面就可能留住液态水。
没有阳光，不代表内部一定没有能量。
这样的海洋，或许仍有让某些化学反应持续发生的条件。
这还不是发现了生命。
它只是告诉我们，漆黑的行星表面下面，未必也同样死寂。
对于地球来说，深海热源附近的生命，也可能比地表生命坚持得更久。
人类失去的家园，在某些微小生命眼里，或许还没有彻底关门。
问题是，这些没有太阳的世界，我们怎么找到？ 年轻的流浪行星，可能还留着诞生时的热量，能够在红外观测中露出踪迹。
可那些已经冷却很久的行星，没有足够明亮的光，也没有近处的恒星供它们反射，直接看见就困难得多。
天文学家于是等它们从一颗遥远恒星前方经过。
行星的引力会弯曲背景星光，让那颗恒星短暂变亮。
我们未必看清了行星本身，却能从这次变化里，寻找它存在的线索。
这就是引力微透镜。
一次短暂的闪亮，可能对应一个已经流浪了漫长岁月的世界。
观测和模型提示，这些行星可能数量惊人。
我们以为恒星之间空无一物，可黑暗里，也许藏着许多无法直接看见的行星。
甚至在太阳系形成早期，一些模型也提出，可能有行星在混乱的引力作用下被抛了出去。
如果这种情况真的发生过，那银河系的某个角落，也许正漂着与地球出身相近的世界。
它们离开了，我们留了下来。
当然，这不意味着地球眼下就要被甩出去。
一个巨大天体恰好以危险的距离掠过，概率极低。
这个故事展现的是一种极端可能，而不是正在倒计时的灾难。
但它最让人后背发凉的地方，是地球不需要被砸碎，也能变成另一个世界。
只要轨道改变，太阳变远，海洋、空气和生命，就可能接连失去依靠。
我们每天都能看见太阳，所以很容易把日出当成理所当然。
可在那些流浪行星上，最后一次日落之后，就再也没有等来第二天。
