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【天文宇宙】天文学家发现一种新的恒星爆炸类型 称为磁旋转超新星;天文学家在银河系Palomar 5星团中发现100多个隐藏黑洞

2021-7-9 01:18| 发布者: xxxxxxxxx| 查看: 46192| 评论: 0

摘要: ▼天文学家发现一种新的恒星爆炸类型 称为磁旋转超新星天文学家在银河系Palomar 5星团中发现100多个隐藏黑洞研究:恒星SMSS J200322.54-114203.3可能是在“超超新星”中形成不设时间限制 美国宇航局要用最稳妥的方式 ...





  1. 天文学家发现一种新的恒星爆炸类型 称为磁旋转超新星


  2. 天文学家在银河系Palomar 5星团中发现100多个隐藏黑洞


  3. 研究:恒星SMSS J200322.54-114203.3可能是在“超超新星”中形成


  4. 不设时间限制 美国宇航局要用最稳妥的方式修复哈勃太空望远镜


  5. 皮尤UFO研究报告:大多数美国民众相信地球以外存在智慧生命




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01

天文学家发现一种新的恒星爆炸类型 称为磁旋转超新星


一个国际天文学家小组发现了在他们称之为磁旋转超新星的现象中,一个坍塌和快速旋转的恒星被摧毁的第一个证据。这是一种以前不为人知的新型爆炸,据说只在宇宙大爆炸后约10亿年发生。研究人员认为,这种新型的爆炸最有可能解释在另一颗极其古老和原始的银河系恒星中检测到的异常大量的一些元素的存在。

这颗恒星被称为SMSS J200322.54-114203.3,它含有更多的元素,如锌、铀、铕,以及潜在的金和其他同年龄的恒星。研究人员说,中子星合并是锻造这些类型金属所需材料的公认来源,但不足以解释这些元素的存在。天文学家计算出,只有一个非常早期的恒星的暴力坍缩,通过快速旋转和强磁场的存在而放大,才能解释所需的额外中子。研究员西蒙·墨菲博士说,一颗恒星的化学指纹可以告诉科学家很多关于它的年龄和它诞生的环境。他说,这颗恒星的大气层中缺乏重元素,这告诉我们这颗恒星非常古老,但它的重元素如锌、铀和铕的含量却很奇特。墨菲说,这个指纹是一个迹象,表明这颗恒星是由一颗质量非常大、高度磁化和快速旋转的恒星爆炸后富集的气体产生的。墨菲认为这次爆炸比超新星更强大,该研究小组将其称为磁旋转超新星。他指出,这是天文学家第一次看到超新星爆炸的化学指纹。他希望这一发现将促使人们开展新的理论工作来理解这种类型的强大爆炸。所述恒星的铁氢比比太阳低约3000倍,这非常罕见。天文学家称这是一颗极度贫金属的恒星。虽然它的金属含量比预期的要少,但它所包含的重元素的数量却比预期的要多得多,这使得它更加罕见。
02

天文学家在银河系Palomar 5星团中发现100多个隐藏黑洞


在普通人的眼中,黑洞是比较容易被检测到的,因此它们的引力强大到连光都无法逃逸。通常情况下,恒星级别的黑洞(质量大约是太阳的几倍甚至几十倍)是分散在星系的各个区域内的。不过近日天文学家发现了一个黑洞密集的星团,并认为它有变成完全由黑洞组成的趋势。











本周一发表在《Nature》的论文中,天文学家发现了正在银河系游荡、编号为“Palomar 5”的星团,在这个星团上发现超过 100 个恒星质量的黑洞。虽然从概念上来说,这可能听起来很可怕,但它比我们看到的要多。Palomar 5 星团距离我们大约为 8 万光年,星团中的恒星本身彼此间隔达 3 万光年--形成了一个横跨银河系的恒星流。但是,吸引人们注意力的是黑洞。来自巴塞罗那大学的天体物理学家、该研究的主要作者马克·吉勒斯(Mark Gieles)说:“黑洞的数量大约比从星团中的恒星数量预期的大 3 倍,这意味着星团总质量的 20% 以上是由黑洞构成的。它们每个黑洞的质量约是太阳质量,它们在大质量恒星生命末期的超新星爆炸中形成,当时星团还很年轻”。吉勒斯解释说:“我们不知道这些星流是如何形成的,但一个想法是它们是被破坏的星团。然而,最近发现的星流都没有与之相关的星团,因此我们不能确定。所以,要了解这些是如何形成的流形成,我们需要研究一个与星团直接相关的潮汐流 。Palomar 5 是唯一的案例,这就是我们详细研究它的原因”。研究团队模拟了从星团形成直到解体过程中每颗恒星的轨道和演化。研究发现 ,Palomar 5 形成时的黑洞所占质量比例较低,但其中逃逸出星团的恒星比黑洞多,因此黑洞比例逐渐增加。黑洞在与恒星的引力相互作用中造成了星团膨胀,导致更多的恒星逃逸并形成了潮汐流。
03

研究:恒星SMSS J200322.54-114203.3可能是在“超超新星”中形成


一颗奇异的恒星可能起源于宇宙中最活跃的事件之一。天文学家发现,在一颗新型超超新星--一种能量是超新星10倍的恒星爆炸后可能形成了一颗具有非常不寻常成分的恒星。这个故事得从一颗被命名为SMSS J200322.54-114203.3的恒星开始说起。

据悉,这颗恒星位于银晕中,距离我们约7500光年。它似乎非常古老--它是宇宙中诞生的第二代恒星中的一员,可追溯到130亿年前。在天空观测中,它的金属含量跟当时的同类型天体相比非常低(尽管在天文学意义上,“金属”本质上指的是“任何比氦重的东西”)。这本身就很不寻常,但更奇怪的是,这颗恒星含有非常高水平的重元素如锌、铀、铕,甚至可能还有金。这项研究的论文通讯作者David Yong博士表示:“我们正在观察的这颗恒星的铁氢比太阳低约3000倍,这意味着它是一颗非常罕见的恒星:我们称之为金属含量极低的恒星。然而,它含有比预期更多的重元素这一事实意味着它更罕见--简直就像大海捞针。”

第一代恒星主要由氢和氦组成。较重的元素只有在它们经历生命、变成超新星、坍缩成中子星或黑洞之后才会产生。当这些中子星碰撞并合并时,它们会产生更多更重的元素并将它们释放到宇宙中。第二代恒星--其中一些如J200322.54至今仍然存在--诞生于一个现在有更重元素的环境中,因此,微量元素被纳入其中。但在这种情况下,中子星合并不会产生足够的这些元素来解释这颗恒星的组成。因此在这项新研究中,天文学家调查了另一种可能性:一种假想的恒星爆炸,其威力远远大于普通的超新星爆炸。研究小组发现,这些元素的丰度跟一颗质量为25个太阳的超新星喷发出来的物质相符。根据他们的计算,最初的恒星必须旋转得非常快并且拥有一个超强的磁场。之后,J200322.54会形成。这项研究的论文合著者Chiaki Kobayashi表示:“我们现在发现的观测证据第一次直接表明,有一种不同类型的超超新星同时产生了元素周期表中的所有稳定元素--一颗快速旋转的强磁化大质量恒星的核心坍缩爆炸。这是唯一能解释结果的东西。”这项研究表明,新描述的机制可能是早期宇宙中重元素的重要来源,而研究其他具有奇怪组成的恒星将有助于解锁更多信息。
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不设时间限制 美国宇航局要用最稳妥的方式修复哈勃太空望远镜


在修复哈勃太空望远镜上,美国宇航局采取了非常谨慎的态度。即便目前有好几种修复方式,但为了稳妥起见团队选择更妥善的修复方案。自从哈勃太空望远镜突然离线,已经超过三周了,目前太空望远镜切换到安全模式,并中断了科学研究。

安全模式,顾名思义是一种保护状态,旨在将无意中触发的进一步损害的可能性降到最低。美国宇航局坚持认为,航天器是安全的,没有直接的危险,但是开启望远镜的多次尝试均宣告失败。在经过数周的调查,负责管理哈勃仪器的有效载荷计算机所面临的潜在问题被筛查出来。NASA Standard Spacecraft Computer-1(NSSC-1)并不是什么先进的硬件设备,它于 20 世纪 70 年代设计,是该航天局为其任务标准化部件的尝试。这款计算机最多可以访问 64K 的 18 位宽的核心存储器,以及一个实时速度为 1/1000 的模拟机。美国宇航局实际上安装了两台计算机,其中一台作为备份,还有四个独立的内存模块,任何一个 NSSC-1 都可以访问。在尝试修复过程中,美国首先尝试切换到备份计算机,并考虑使用不同的内存模块。然而,这未能解决事情。这意味着寻找解决方案的工作必须展开,而这正是事情变得更加危险的地方。根据美国宇航局天体物理学主任保罗·赫兹(Paul Hertz)的说法,随着明显的候选人被选中,团队必须寻找邻近的系统。这也包括航天器中的一些系统。赫兹表示:“要把它们换掉并换上另一侧的冗余组件,将需要对航天器进行指挥。这更有风险,因为如果你做错了什么,你会让航天器处于一个不理想的状态”。这不是美国宇航局想要进入的情况,因此,尽管哈勃团队可能想让望远镜再次启动和运行,但该机构正在采取更谨慎的方法来实施潜在的修复。赫兹表示:“我们非常刻意地不给团队施加任何时间压力。我告诉他们,我们的目标是安全地恢复哈勃的科学运行,而不是快速完成”。任何拟议的计划都需要得到美国宇航局监督委员会的批准,该委员会将权衡成功的可能性与因此而损坏望远镜或航天器的可能性。
05

皮尤UFO研究报告:大多数美国民众相信地球以外存在智慧生命


在五角大楼解密了部分“不明飞行物”目击事件的文档之后,许多人还是对 UFO 现象感到一头雾水。不过根据皮尤研究中心在 6 月 14 ~ 24 日期间对 10417 名随机选择的美国成年人的调查,还是有将近 2/3 的受访者相信其它星球上存在智慧生命。另有超半数(51%)受访者表示,军方报告也可能证明了这一点。


(来自:Pew Research Center)有趣的是,相信外星人的存在,并不意味着大家就一定对此感到惧怕。高达 87% 的受访者表示,UFO 根本不是威胁,或者充其量只是一个小威胁。相比之下,只有约 1/10 的受访者认为 UFO 构成了美国国家安全的主要威胁。


从不同的年龄段来看,30 岁以下的成年人中,76% 的受访者认为其它星球上存在智慧生命。在 50 岁及以上的受访者中,这一比例仅为 57% 。而从性别来看,70% 的男性愿意相信,女性则只有 60% 。





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