![]() ▼
![]() 01 谈一谈詹姆斯-韦伯太空望远镜背后的技术故事美国当地时间周六上午,NASA为天文学的未来搭建了舞台。詹姆斯-韦伯太空望远镜成功发射并开始了重新校准我们人类如何看待宇宙的旅程。韦伯不仅会让我们了解空间的隐藏区域,它还有能力证明我们是否正确记录了大爆炸后立即发生的事件。 ![]() 根据地面控制中心的说法,在太平洋时间凌晨4:20,发射完全按照预期进行。任务负责团队不断强调航天器的“名义”轨迹和性能并缓解了从ESA南美基地发射前几分钟的紧张气氛。大概30分钟后,韦伯的太阳能电池阵列无缝部署,望远镜开始为其剩余的宇宙探险活动充电。接下来,韦伯将在未来6个月内离开地球100万英里(160万公里)并开始在对任务至关重要的第二拉格朗日点绕太阳运行。等到这些都按照预期发生时,韦伯将开始向地球发回宇宙图像。但这些将不仅仅是银河系的照片。韦伯将为我们提供一个关于宇宙的新故事且完全没有经过过滤的。这将是哈勃望远镜的一个巨大进步,哈勃望远镜是在1990年跟发现号(Discovery)航天飞机一起发射的。韦伯是经过20年的工作和约100亿美元的资金投入的成果。下面不妨让我们了解下它背后的一些技术故事吧!韦伯令人印象深刻的规格 ![]() 主镜:宽21.3英尺(6.5米),有18个镀金的六边形部分,用于收集红外光,NASA称其为“光桶”;遮阳板:一个网球场大小的五层金属伞,用于保护探测器免受太阳、地球和月球的热量影响;近红外相机(NIRCam):韦伯的主要成像器将探测最早的恒星和星系的形成;近红外光谱仪(NIRSpec):这个工具可利用红外信息向科学家提供银河系体的化学成分和温度等物理特性;中红外仪器(MIRI):它有一个照相机和光谱仪,可探测中红外电磁区域的天体;近红外成像仪和无缝隙光谱仪(NIRISS):这个被认为在探测系外行星方面特别有用;精细制导传感器(FGS):用于导航。为什么韦伯是一个非常、非常了不起的大事韦伯的承诺在于其前所未有的红外成像能力,尤其是NIRCam。简而言之,以下是红外成像的作用。一个快速的物理学回顾:要说到韦伯的承诺,我们必须要谈谈电磁波谱。在光谱的一端,我们有蓝光,而另一端是红光。蓝光的波长较短,所以你可以认为它们在其弯曲的、波长的之字形上有一吨狭窄的、尖锐的波。红光的波长较长,被拉长了。随着宇宙的扩张,蓝光的波长慢慢拉长,就像拉着橡皮筋一样。随着它们变长,它们会变得更红。一旦这些波长在光谱的红色一端变得非常远,它们将进入所谓的红外光区。随着宇宙体离地球越来越远,连同空间结构的其他部分会照亮它们的光线同时延伸,这导致了一种叫做红移的现象。基本上,恒星、星系、类星体和其他发光的宇宙天体曾经的蓝光都将显示为红外光。然而遗憾的是,人类无法看到红外光,这就是为什么我们无法用肉眼看到宇宙中大量的东西,而哈勃只能看到其中的一部分。相比之下,韦伯则是为这项工作而设计的。想想看,这就像从一个高度照明的大城市观看星空,然后在再次抬头之前前往一个黑暗的森林。当第二次抬起头的时候,天空会显得更多、更大的星星。此外,当要考虑到红外光的确切来源时,从某种意义上说,韦伯上面有一台时间机器。 ![]() 另一个物理学的回顾:在地球上,如果有人在房间对面打开了一个灯泡,它的光照到你的眼睛上需要无限短的时间。但如果有人站在月球上打开灯泡,你在地球上需要1.3秒才能看到它。从本质上讲,每当月光到达你的眼睛时,你就会向后看1.3秒 -- 而这仅仅是月球,约238,855英里(近384,400公里)的距离。韦伯则可以看到更远的深空--约137亿光年的距离,这意味着它可以看到137亿年的时间。然而这仅是宇宙诞生后的1亿年。接下来韦伯将发现什么我们谁都不知道。根据韦伯背后的专家的预测,该望远镜可能会发现可居住的系外行星、黑洞的秘密--甚至可能是地球以外生命的证据。而在松了一口气之后,天文学家们将在接下来的6个月里将变得坐立不安,现在他们在等待着韦伯的命令。 ![]() 02 詹姆斯·韦伯太空望远镜升空以执行其历史性任务耗资100亿美元的詹姆斯-韦伯望远镜已经离开地球,执行其观察宇宙生成时诞生的第一批恒星的任务。该望远镜由一枚阿丽亚娜火箭从法属圭亚那的库鲁航天发射场升空。它在轨道上的飞行预计将持续不到半小时,确认成功的信号将在肯尼亚被接收。 ![]() 人们热切地期待着新望远镜的升空能早日带给我们宇宙奥秘的准确答案,但也伴随着大量的焦虑。在过去的30年里,全世界有数千人在为这个项目工作,尤其是用来运载韦伯的阿丽亚娜火箭。 ![]() 新设施的核心是其6.5米宽的黄金打造望远镜面。这几乎比哈勃上的主反射镜宽三倍。扩大的光学系统,再加上四个超灵敏的仪器,能使天文学家比以往任何时候都更深入地观察太空--从而更深入地追溯时间。 ![]() 一个关键的目标将是先驱恒星的时代,这些恒星结束了理论上在超过135亿年前大爆炸后不久笼罩宇宙的黑暗。正是这些天体中的核反应形成了生命所必需的第一批重原子--碳、氮、氧、磷和硫。韦伯的另一个总体目标将是探测遥远行星的大气层。这将帮助研究人员衡量这些世界是否在任何方面适合居住。韦伯的发射只是未来六个月内一系列复杂的初始活动的开始。该望远镜正被送上通往地球以外约150万公里的观测站的道路。在前往这一地点的过程中,韦伯将把自己从发射时采用的折叠状态中解开。詹姆斯-韦伯是如此之大,以至于不得不折叠起来以适应其发射火箭的鼻锥。这个望远镜最终将在零下233摄氏度的工况下开始工作,只有这样,它才能敏感到拍摄到遥远的宇宙的照片,在那里诞生了第一个星系,以及围绕其他恒星的行星。 ![]() 03 天文学家捕捉到地球附近超大质量黑洞的爆发天文学家已经制作了离地球最近的主动进食超大质量黑洞的最全面的无线电发射图像。据悉,这些辐射是由半人马座A中的一个中心黑洞发出的,其距离约1200万光年。当黑洞吞噬掉落的气体时,它以接近光速的速度喷出物质并导致“无线气泡”在数亿年内不断增长。 ![]() 从地球上看,人马座A星系的喷发现在在天空中延伸了8度--这相当于16个并排的满月的长度。它是用位于西澳大利亚内陆的默奇森广域阵列(MWA)望远镜拍摄的。 ![]() 这项研究于2021年12月22日发表在《Nature Astronomy》上。这项研究的论文第一作者、来自国际射电天文研究中心科廷大学节点的Benjamin McKinley博士指出,该图像揭示了这一星系射电发射的壮观的新细节。他说道:“这些无线电波来自于被吸进银河系中间的超大质量黑洞的物质。它在黑洞周围形成了一个圆盘,当物质在接近黑洞时被撕碎,强大的喷流在圆盘的两侧形成,将大部分物质喷射回太空,距离可能超过一百万光年。以前的无线电观测无法处理喷流的极端亮度,银河系周围更大区域的细节被扭曲,但我们的新图像克服了这些限制。半人马座A是离我们的银河系最近的射电星系。McKinley博士表示:“我们可以从半人马座A学到很多东西,因为它是如此之近,我们可以看到它的细节。不仅仅是在射电波段,而且在所有其他的光波段也是如此。在这项研究中,我们已经能将无线电观测跟光学和X射线数据相结合以帮助我们更好地了解这些超大质量黑洞的物理学。” ![]() 来自意大利国家天体物理研究所的天体物理学家Massimo Gaspari博士表示,这项研究证实了一种被称为“混沌冷吸积(CCA)”的新理论,该理论正在不同领域出现。他说道:“在这个模型中,冷气体云在银河系的光环中凝结、降到中心区域,并为超大质量黑洞提供食物。在这场雨的触发下,黑洞做出了强烈的反应,它通过无线电射流向后发射能量从而使我们在MWA图像中看到的壮观裂片膨胀。”Gaspari博士总结称:“这项研究是首个在整个范围内如此详细地探测CCA多相‘天气’的研究之一。”McKinley博士称,该星系在中心地带显得比较明亮,那里比较活跃并有大量的能量。“然后当你向外走时它就变暗了,因为能量已经损失了,事情已经稳定下来。但有一些有趣的特征,带电粒子重新加速并跟强磁场相互作用。”MWA主任Steven Tingay教授称,这项研究之所以能够进行是因为该望远镜具有极宽的视野、极好的无线电静止位置以及出色的灵敏度。“MWA是平方公里阵列(SKA)的前身--一个在西澳大利亚和南非建造世界上最大的射电望远镜的全球倡议。宽阔的视场以及因此我们可以收集到的大量数据,这意味着每一次MWA观测的发现潜力都非常大。这为迈向更大的SKA提供了一个绝妙的步骤。” 04 NASA开发多项机器人技术 准备把首批火星样本带回地球当美国宇航局的 "毅力"号探测器在今年2月登陆火星,收集火星岩石样本以寻找古代微观生命时,多任务火星样本返回活动开始了。在毅力号的43个样品管中,有四个已经装满了岩芯,一个装满了火星大气。火星样本返回号试图将选定的试管带回地球,在那里,几代科学家将能够用强大的实验室设备对它们进行研究,而这些设备的体积远大于送往火星的设备。火星样本返回任务包括了一个以火箭为动力的下降阶段,将一个样本回收的漫游车和一个上升飞行器降到表面。上升飞行器位于大圆筒中,保护它不受恶劣的火星环境的影响。太阳能电池板处于折叠状态的漫游车坐在它的右边。上升飞行器将接收由以前任务收集的火星岩石样本,并由这个漫游车取回。然后,它将把这些样品发射到火星轨道上,与一个携带这些样品返回地球的航天器会合。 ![]() 将这些样本送入地面实验室将需要十年时间,并涉及欧洲合作伙伴和美国国家航空航天局的多个中心。欧空局(European Space Agency)正在为这项工作开发一个漫游车,由位于俄亥俄州克利夫兰的NASA格伦研究中心的工程师设计其车轮。漫游车将把样品转移到一个着陆器上,该着陆器由位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室开发,它将使用一个机械臂(由欧空局开发)将样品装入一个小型火箭,称为火星上升飞行器,由位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔空间飞行中心设计。 ![]() 火箭将从着陆器上发射,将样本舱送到围绕火星运行的欧空局航天器上。在轨道器内,太空舱将被准备好,以便通过由位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心领导的一个团队正在开发的硬件运送到地球。这一准备工作将包括将样本舱密封在一个干净的容器内,以捕获里面的任何火星物质,对密封进行消毒,并在返回地球之前将密封容器放入一个地球进入舱。 ![]() 为了开发着陆器,以及帮助从其上发射装满样本的火箭的系统,美国宇航局JPL的工程师们正在从漫长的火星探索历史中吸取经验。JPL已经领导了九次成功的火星登陆,包括漫游车和固定的登陆器。但是样品回收着陆器将是有史以来前往火星的最大、最重的航天器,而从它上面发射的火星上升飞行器将是有史以来在火星上发射的第一枚火箭。 05 亚地球行星GJ 367 b:一颗超轻、超快的系外行星就太阳系外行星而言,GJ 367 b是一个轻量级的行星。这颗新发现的行星只有地球的一半质量,是目前已知的近5000颗系外行星中最轻的一个。这颗太阳系外行星绕其母星运行大概需要八个小时。GJ 367 b的直径刚刚超过9000公里,比火星略大。 ![]() 由德国航空航天中心(DLR)行星研究所的Kristine W. F. Lam和Szilárd Csizmadia领导的一个由78名研究人员组成的国际小组在科学杂志上报告了他们的研究结果。GJ 367 b的轨道周期只有地球日的1/3,它是一个快速移动体。Kristine Lam报告称:“从其半径和质量的精确测定来看,GJ 367b被归类为一个岩质行星。它似乎跟水星有相似之处。这使得它跻身于亚地球大小的陆地行星之列,并使寻找‘第二个地球’的研究向前推进了一步。”更准确的系外行星追踪器成为可能在首次发现太阳系外行星的四分之一个世纪后,除了作出新的发现外,研究人员们将重点转移到了更精确地描述这些行星的特征。目前,有可能为大多数已知的系外行星构建一个更精确的轮廓。许多系外行星是用凌日法发现的--当一颗行星从它前面经过时,对其发射的光或其视亮度的微小差异进行测量。GJ 367 b还是在NASA的凌日系外行星探测卫星(TESS)的帮助下用这种方法发现的。快速移动的小行星的起源仍未知GJ 367 b属于“超短周期(USP)”的系外行星群,这些行星在不到24小时内围绕其恒星运行。“我们已经知道了其中的几颗,但它们的起源目前还不清楚,”Kristine Lam说道,“通过测量USP行星的精确基本属性,我们可以一窥该系统的形成和演化历史。” 在使用TESS和过境法发现这颗行星后,研究人员随后从地面上使用径向速度法研究其恒星的光谱。质量是用欧洲南方天文台3.6米望远镜上的HARPS仪器确定的。通过细致的研究和不同评估方法的结合,该行星的半径和质量被准确确定:其半径为地球半径的72%,质量为地球质量的55%。半径和质量的最高精确度通过确定其半径和质量的准确度分别为7%和14%,研究人员还能得出关于该系外行星内部结构的结论。它是一个低质量的岩石行星,但密度比地球高。Szilárd Csizmadia解释称:“高密度表明这颗行星以铁质内核为主。这些特性类似于水星的特性,水星的铁和镍核心比例过大,这使它跟太阳系中的其他陆生天体不同。”然而,这颗行星靠近它的恒星意味着它暴露在极端高的辐射中,是地球所经历的500多倍。其表面温度可能达到1500摄氏度--在这个温度下,所有的岩石和金属都会被融化。因此,GJ 367 b不能被视为一个“第二个地球”。母星是一颗“红矮星”这颗新发现的系外行星的母星是一颗名为GJ 367的红矮星,大小只有太阳的一半。这对它的发现是有利的,因为绕行行星的过境信号特别显著。红矮星不仅更小,而且比太阳更冷。这使得它们的相关行星更容易被发现和描述。由于它们是我们宇宙附近最常见的恒星天体之一,因此是合适的系外行星研究目标。研究人员估计,这些红矮星也被称为 “M级恒星”平均由两到三颗行星环绕。 06 银河系超大质量黑洞在强大的“死亡射线”光束爆发后仍长期处于“阴燃”状态在一些科幻电影中会出现沉睡的怪物,就像哥斯拉一样,它会突然苏醒过来,开始横行霸道。我们的银河系曾经被认为在其核心有一个沉睡的“怪物”,一个重达我们太阳质量400万倍的黑洞。但是越来越多的证据表明,黑洞偶尔会“苏醒”,吞噬掉入其中的恒星或气体云。然后黑洞喷出强大的“死亡射线 ”辐射和粒子束,其速度几乎达到光速。有记录以来最大的一次爆发是在200万年前。 ![]() 这一点在不断扩大的等离子体羽流中很明显,这些羽流形成沙漏状,在我们银河系的平面上下延伸很远。黑洞爆发产生的双极冲击波加热了银河系平面外的气体,使其在伽马射线和X射线中发光。哈勃望远镜发现了证据,证明黑洞在早先的爆发后很久仍在“阴燃”。哈勃天文学家的证据就像是在进行考古挖掘,试图透过地球和银河系中心之间密集的尘埃和气体片的星际污染,即27000光年之外。哈勃拍摄到了一个明亮的气体结,它被来自黑洞的无形喷流所冲击,而黑洞离它只有15光年。这个黑洞在数十亿年前一定是作为类星体而显示出耀眼的光芒,当时我们年轻的银河系正在吞噬大量的下坠气体。但是在这么长的时间里,黑洞仍然在不断地运转。我们银河系的中央黑洞有一个“漏洞”。这个超大质量的黑洞看起来仍有几千年前的喷灯状喷流的残余。美国宇航局(NASA)的哈勃太空望远镜还没有拍摄到这个“幻影”喷流,但是已经帮助找到了间接证据,表明它仍然在无力地推入巨大的氢气云中,然后飞溅,就像从水管中射出的窄流瞄准了一堆沙子。这进一步证明,这个质量为410万个太阳的黑洞并不是一个沉睡的怪物,而是在恒星和气体云落入它的过程中定期“打嗝”。黑洞将一些物质吸引到一个旋转的轨道吸积盘中,在那里,一些坠落的物质被卷进流出的喷流中,被黑洞强大的磁场所吸引。狭窄的"探照灯光束"伴随着大量致命的电离辐射。 ![]() 北卡罗来纳大学教堂山分校的杰拉尔德-塞西尔说:“中心黑洞是动态变化的,目前正在‘关闭电源’。”塞西尔像完成拼图一样把来自各种望远镜的多波长观测结果拼凑在一起,这些观测结果表明,黑洞每次吞下重物(如气体云)时都会喷出微型喷流。他领导的多国团队的研究刚刚发表在《天体物理学杂志》上。2013年,美国宇航局钱德拉X射线天文台探测到的X射线和新墨西哥州索科罗的Jansky甚大阵射望远镜探测到的无线电波,为黑洞附近的一个短小的南方喷流提供了证据。这个喷流似乎也是在黑洞附近的气体中耕耘。塞西尔很好奇是否也有一个北方的反喷流。他首先查看了来自智利ALMA天文台(阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列)的诸如甲醇和单硫化碳等分子的档案光谱,该天文台使用毫米波长来窥视我们和银河系核心之间的尘埃。ALMA揭示了分子气体中一个不断扩大的、狭窄的线性特征,可以追溯到黑洞的15光年处。通过连接这些点,塞西尔接下来在哈勃红外波长图像中发现了一个发光的、膨胀的热气泡,它与黑洞的喷流保持一致,距离至少35光年。他的团队认为,黑洞的喷流冲进了它,使这个气泡膨胀起来。这两个逐渐消失的射流的残余效应是它影响分子气体的唯一视觉证据。 ![]() 当它吹过气体时,喷流碰到了物质,并沿着多个流弯曲。研究共同作者、日本筑波大学的亚历克斯-瓦格纳说:“这些气流从银河系密集的气体盘中渗透出来。喷流从铅笔束分流成卷轴。这种外流创造了一系列扩大的气泡,至少延伸到500光年。这种更大的 ‘肥皂泡’结构已经被其他望远镜在不同的波长上绘制出来。”瓦格纳和塞西尔接下来在一个模拟的银河系盘中运行了喷流的超级计算机模型,这些模型再现了观察结果。塞西尔说:“就像在考古学中,你不停地挖掘,以找到越来越古老的文物,直到你发现一个宏伟的文明的遗迹。”瓦格纳的结论是:“我们的中心黑洞显然在过去的一百万年里亮度激增了至少一百万倍。这足以让喷流冲进银河系的光环。”哈勃和其他望远镜先前的观测发现,银河系的黑洞在大约200万-400万年前有一次爆发的证据。那次爆发的能量足以创造出一对巨大的气泡,耸立在我们的银河系之上,在伽马射线中发光。它们在2010年被美国宇航局的费米伽马射线空间望远镜首次发现,并被ROSAT卫星在2003年发现的X射线气泡所包围,eROSITA卫星在2020年全面绘制了这些气泡。 ![]() 哈勃紫外光光谱被用来测量气球裂片的膨胀速度和组成。哈勃光谱后来发现,这次爆发是如此强大,以至于它照亮了一个气态结构,称为麦哲伦星流,距离银河系中心约20万光年。即使在今天,该事件产生的气体仍在发光。为了更好地了解发生了什么,塞西尔查看了哈勃和另一个有黑洞流出的星系的无线电图像。位于4700万光年之外,活跃的螺旋星系NGC 1068有一串气泡特征,沿着其中心非常活跃的黑洞的外流排列。塞西尔发现,从NGC 1068和我们的银河系中出现的无线电和X射线结构的尺度都非常相似。“NGC 1068外流顶部的弓形冲击泡与银河系中的费米气泡开始的规模相吻合。NGC 1068可能正在向我们展示银河系在几百万年前的主要动力激增期间的情况。”残留的喷流特征离银河系的黑洞足够近,以至于在黑洞再次发力的几十年后,它才会变得更加突出。塞西尔指出,“黑洞只需要在这段时间内将其亮度增加一百倍,就可以用发射粒子重新填充喷流通道。如果能看到射流在那次爆发中能走多远,那就很酷了。要进入费米伽马射线气泡,需要喷流维持数十万年,因为那些气泡的宽度为5万光年!” 07 金星云层中是否有生命?我们很快就会有答案科学家长期以来一直在思考的问题之一就是:金星的云层中是否有微生物生命在漂浮?而很快这个问题就会有答案。一份新的报告概述了金星生命探测任务(Venus Life Finder Missions),云层滑行(cloud-skimming)任务将于 2023 开始,寻找生命的迹象。 ![]() 乍一看,金星似乎不是一个有希望找到生命的地方。在几乎完全由二氧化碳组成的闷热大气层中,表面温度飙升至 464°C(867°F),这样的热度足以熔化铅,其压力比地球上的海平面高 92 倍。但是许多科学家推测,在云层中可能有一个隐藏的绿洲,高度在 48-60 公里(30-37英里)之间。在那里,压力较小,温度更低,空气中的水更多,这都有助于微生物群落的繁荣。当然,它们必须与浓硫酸打交道,但根据这一假设,云颗粒可以提供一些庇护。2020 年 9 月,一个科学家小组报告说,在金星大气层中发现了一种叫做磷化氢的气体,这给这个假设增添了更多证据。这种分子在地球上很罕见,通常只由厌氧微生物产生,这意味着它被认为是在其他星球上寻找的潜在生物特征。不过没有人想到会在隔壁找到它。但随后这个泡沫在几个月后破灭了,因为另一个团队重新审查了数据,发现信号背后最可能的罪魁祸首不是磷化氢,而是二氧化硫,金星大气中最常见的成分之一。无论哪种方式,似乎确定的唯一方法是回去--而这正是金星生命探测任务的作用。该任务的首席调查员和磷化氢探测研究的团队成员萨拉·西格(Sara Seager)说:“金星上有这些挥之不去的谜团,除非我们直接回到那里,否则我们无法真正解决。挥之不去的化学异常现象为生命的可能性留下了空间”。金星生命探测任务正如名字所言,向金星派遣任务以寻找生命的迹象。该项目涉及未来十年的三项任务,每项任务都建立在之前那些任务的发现之上。该团队包括来自麻省理工学院、佐治亚理工学院、普渡大学、加州理工学院和行星科学研究所的科学家,并由突破性倡议和火箭实验室提供私人资金。第一次任务最快将于 2023 年 5 月在 Rocket Lab 的 Electron 运载火箭上发射。Electron 将释放一个名为“Photon”的航天器前往金星,然后释放一个小型探测器,进入该星球的大气层。探测器将包含一个被称为自发荧光的侄子仪的仪器,它将通过一个窗口将激光照射到云层上。如果那里有任何有机或复杂的分子,它们会对激光的照射产生荧光。Seager 说:“如果我们看到荧光,我们就知道云层颗粒中存在有趣的东西。我们不能保证它是什么有机分子,甚至不能确定它是一个有机分子。但它会告诉你有一些令人难以置信的有趣的事情发生”。第二次任务定于2026年进行。这将包括一个在52公里(32英里)高空漂浮一周或两周的气球,部署四个微型探测器来测量酸度和水蒸气含量。最后,在2029年,一项雄心勃勃的第三项任务将试图捕获大约一升的金星大气气体,并将样本送回地球进行更严格的分析。 08 NASA的“Eyes on Asteroids”将以实时3D方式揭示近地天体的情况通过美国宇航局(NASA)的一个新3D实时网络应用,可以了解更多关于不断增长的近地天体的情况。NASA表示,通过一个新的3D实时可视化工具,民众现在可以通过点击或滑动来探索接近地球轨道附近的小行星和彗星--以及访问这些天体的航天器。NASA的“Eyes on Asteroids”将这些数据带到任何有互联网连接的智能手机、平板电脑或电脑上--不需要下载。 ![]() 每年都有数以千计的小行星和几十颗彗星被发现,其中一些被称为近地天体(NEO),其运行轨道穿过内太阳系。现在这些天体的总数约为28000颗,它们的数量每天都在增加,这些天体被NASA资助的天文学家仔细追踪,以防任何可能对我们的星球构成撞击威胁。这个新的基于网络的应用程序描述了每个已知的近地天体的轨道,提供关于这些天体的详细信息。使用屏幕底部的滑块,人们可以快速查看它们的轨道运动。可视化系统每天都会收到两次最新数据的更新,因此一旦发现新的天体并计算出其轨道,它就会被添加到该应用中。 ![]() 许多近地天体任务的概况也可以被探索到。选择"事件"选项卡,人们可查看这些航天器的详细动画模型以及它们与小行星或彗星的相遇。例如,搜索NASA的OSIRIS-REx(起源、光谱解释、资源识别、安全-岩石探测器的简称)航天器,以查看该任务在2020年10月20日进行的“Touch-And-Go ”(TAG)样本收集活动的动画再现。或者查看NASA的“双小行星重定向测试”(DART)任务,该任务最近作为NASA的第一个行星防御演示而启动,甚至快进到2022年9月26日,届时它将撞击小行星Dimorphos,即Didymos双小行星系统的小卫星。 ![]() NASA希望“Eyes on Asteroids”在讲述人类探索这些迷人天体的故事的同时,尽可能对用户友好,开发“Eyes on Asteroids”工具的NASA喷气推进实验室可视化技术应用和开发团队的技术制作人Jason Craig说:“每一个近地天体都可以在应用程序中找到,大部分访问过这些天体的航天器也可以找到。”此外还有很多关于近地天体背后迷人的科学细节以及追踪潜在危险天体的重要性。只需选择"学习",就可以了解小行星接近地球等主题的细节。 ![]() 例如,人们可以选择"小行星观察"标签,看看接下来的五颗小行星的接近情况。“我们热衷于包括这个功能,因为小行星的接近常常引起很多人的兴趣,”Craig说:“头条新闻经常将这些接近的小行星描述为‘危险的’接近,但是用户通过使用‘眼睛’可以看到大多数这些距离到底有多远。”“Eyes on Asteroids”工具 的开发得到了NASA行星防御协调办公室和JPL的近地天体研究中心的支持。“Eyes”从JPL的太阳系动力学数据库中收集数据,该数据库为我们太阳系中大多数已知的自然天体(包括近地天体)的轨道、特征和发现提供实时数据。https://eyes.nasa.gov/apps/asteroids/#/asteroids 09 新研究解释“看不见的”黑洞:恒星风如何在黑洞周围形成吸积盘黑洞存在的第一个证据是在20世纪60年代发现的,当时科学家们从一个叫做天鹅座X-1的系统中检测到了强烈的X射线。在这个系统中,黑洞被一颗大质量的恒星环绕,吹着极强的风,比太阳风强1000多万倍。这股风中的部分气体在引力作用下被吸引到黑洞处,形成一个 “吸积盘”,发出科学家们所观察到的强烈X射线。这些带有黑洞和大质量恒星的系统被称为“高质量X射线双星”,对于理解黑洞的性质非常有帮助。 ![]() 自第一次发现以来,经过近60年的时间,只有少数类似的高质量X射线双星被发现。特别是考虑到在过去的几年里,许多双体黑洞(高质量X射线双星的未来状态)已经被引力波发现,因此预计会有更多这样的双星存在。在我们的银河系中也发现了许多双星系统,预计最终会成为高质量X射线双星。但是所有的高质量X射线双星本身又藏在哪里?一种解释是,即使黑洞被一颗吹着强风的大质量恒星所环绕,它也不一定会发出X射线。为了发射X射线,黑洞需要创造一个吸积盘,气体在其中旋转并变得很热,然后再落入。为了创造一个吸积盘,坠落的气体需要“角动量”,这样所有的气体粒子都能以相同的方向围绕黑洞旋转。然而,科学家们发现在高质量的X射线双星中通常很难有足够的角动量落到黑洞上。这是因为风通常被认为是对称的,所以在顺时针和逆时针方向都有几乎相同数量的气体流过黑洞。因此,气体可以直接落入黑洞而不产生吸积盘,所以黑洞几乎是看不见的。但如果这是真的,为什么科学家们会看到任何X射线双星呢?在蒙纳士大学研究人员发表的一篇论文中,他们解决了恒星风的运动方程,并发现:当黑洞离恒星足够近时,风并不是对称地吹。由于潮汐力的作用,风在吹向和吹离黑洞的方向上速度较慢。由于风的这种对称性被打破,气体现在可以有大量的角动量,足以在黑洞周围形成一个吸积盘,并在X射线中闪闪发光。这种不对称性的必要条件相当严格,所以只有一小部分黑洞+大质量恒星的双星能被观测到。这项研究中的模型解释了为什么只有少数被探测到的高质量X射线双星,但这只是理解不对称恒星风的第一步。通过进一步研究这个模型,研究人员也许能够解开高质量X射线双星的许多其他奥秘。 10 科学家在类似太阳的恒星上观测到巨大的日冕物质抛射如果没有太阳,我们所知道的生命将是不可能的。虽然太阳距离地球超过9100万英里,但它的太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)可以对我们的星球产生重大影响。最近,科罗拉多大学博尔德分校的研究人员在研究距离我们星球111光年的一个恒星系统时,观察到了一些有趣的现象。 ![]() 这颗恒星被称为EK Draconis,有一个巨大的CME,比在太阳上观察到的任何东西都要强大得多。太阳上发生的CME,有时也被称为太阳风暴,可以通过扰乱轨道上的卫星和地面上的电网而对地球产生重大影响。集合放射粒子在太阳上定期发生,并将巨大的等离子体云抛向太空,每小时飞行数百万英里。发生在EK Draconis上的CME明显大于太阳在有记录的历史上产生的任何CME。2020年4月,研究人员在EK Draconis上观察到了巨大的CME。它喷出的等离子体的质量以四百亿公斤计,比有记录的另一颗类似太阳的恒星产生的最强大的CME大十倍左右。这项研究的一名研究人员是天体物理学家Yuta Notsu,他说理论上这种类型的大质量喷射可能发生在太阳上。Notsu说,通过观察EK Draconis上的大规模抛射,科学家们可以了解类似的事件如何在数十亿年中影响地球或火星。 ![]() CME通常是在一颗恒星产生耀斑之后被观察到的,耀斑是一种延伸到太空很远的辐射爆发。下面的图片显示了由NASA提供的发生在太阳表面的太阳耀斑。根据研究人员的说法,散布在整个银河系的年轻太阳类恒星经常经历超级耀斑,类似于太阳上的太阳耀斑,但威力更大。超级耀斑的威力可以是太阳上发生的耀斑的几十到几百倍。虽然超级耀斑更经常地发生在较年轻的恒星上,但它们仍然可能发生在太阳上。科学家们认为,太阳上每隔几千年就会出现大规模耀斑。这一事实导致研究人员想知道,在大规模超级耀斑之后是否会发生大规模的CME。为了回答这个问题,科学家们开始研究EK Draconis,它的大小与太阳差不多,但年龄只有1亿年。作为比较,太阳估计有超过46亿年的历史。Notsu表示,EK Draconis就是我们的太阳在45亿年前的样子。在他们的研究中,该团队在2020年的冬季和春季对这颗恒星进行了32个夜晚的观测。观测是利用美国宇航局(NASA)的凌日系外行星勘测卫星(TESS)和京都大学的SEIMEI望远镜进行的。在他们的观测过程中,这颗恒星产生了一个非常大的超级耀斑,在耀斑之后大约30分钟,研究小组观察到似乎有一个CME从这颗恒星的表面喷发出来。研究小组只能观察到CME生命中的第一步,即所谓的“暗条爆发”阶段。虽然他们只观察到了CME的第一阶段,但这足以确定它是极其巨大的,并以每小时约100万英里的速度移动。这些发现表明,类似的大规模超级耀斑和CME可能发生在太阳上。然而,研究小组承认,像超级耀斑和CME这样的现象对于像太阳这样古老的恒星来说可能是罕见的。科学家们认为,太阳的寿命还剩下70到80亿年。Notsu认为,像在EK Draconis上观察到的CME和超级耀斑,在太阳生命的早期可能很常见。这种现象可能有助于将地球和火星塑造为我们今天所知的行星。Notsu认为,火星今天拥有的稀薄大气层可能是被巨大的CME撞击的结果。科学家们知道,在遥远的过去,火星有一个更厚的类似地球的大气层。越来越多的证据表明,火星在遥远的过去有液态水。Notsu认为,火星有可能被类似于在EK Draconis上观察到的CME的物质击中,从而变成了我们今天看到的贫瘠星球。 11 天文学家可能已经解决了2018年的蓝色宇宙“牛”之谜2018年,全世界的天文学家都在盯着他们望远镜上的一个奇怪的信号--在虚无的太空中出现的耀眼蓝色闪光。它看起来像一个恒星爆炸,但它的亮度却莫名其妙地高出几个数量级。它不符合任何已知的超新星类别。很快,这个闪光点将在宇宙之谜的墙上赢得它的位置。 ![]() 它将被称为AT2018cow,或简单地说--the cow(牛)。时间快进到现在。MIT的一个研究小组最终拼凑出“牛”的谜题,它远远超出了恒星爆炸或超新星。他们指出,在约2亿光年之外,一颗恒星的坍缩产生了一个巨大的紧凑物体,或换句话说,一个相对较小的天体具有巨大的质量。那么它会是什么呢?一个黑洞会立即醒来,吸食任何和所有不幸走得太近的物质,又或者是一个中子星,它拥有非常高的密集度,其一汤匙就相当于珠穆朗玛峰的重量。“通常,我不敢说‘第一次’,”Dheeraj"DJ"Pasham说道,“但我真的认为这是第一次有直接的确认,可以说,一颗恒星死亡,然后你可以立即看到婴儿紧凑天体。”Pasham是MIT Kavli天体物理学和空间研究所的研究科学家,也是周一发表在《Nature Astronmoy》上关于这一发现的论文的第一作者。推断the cow的情况让我们先把事情弄清楚。为什么它被称为the cow?--这只是一个偶然性,源于一个标准的天文命名系统。The cow被称为“天文瞬态(astronomical transient)”,因为它具有强烈而短暂的性质。第一个天文瞬态被称为aaa,而这个字母系统在这个奇怪的闪光进入我们的星系怪圈的那一刻不知不觉地落在了cow身上。除了偶然发现的快乐之外,找到the cow的来源的关键在于闪光本身。“它有X射线,这对超新星来说是极其不寻常的,”Pasham说道。在仔细研究NASA中子星内部组成探测器收集的成堆数据后,Pasham和其他研究人员看到,那些X射线的行为方式具有紧凑天体的特征。 ![]() 推理的方法是这样的:研究小组发现每个X射线爆发发生的频率为225赫兹,或在60天内每4.4毫秒一次。Pasham指出“这真的很快。在此基础上,你可以把这个时间尺度乘以光速,得到这个区域内所包含的绝对最大尺寸--(最终)你得到一个引发这些脉冲的天体的最大尺寸。”他发现,这一尺寸必须小于约1000公里宽。但值得注意的是,一颗超新星引起了创造这些X射线脉冲的任何东西,这意味着死亡恒星的物质被限制在这个微小的空间里。那么什么东西在一个小空间里有大量的物质?--一个黑洞或中子星。一个疯狂的主张变成了科学真理自从第一次看到the cow以来,天文学家们提出了各种方案来解释它的存在。其中一个比较“合理”的结论是,一个中等大小的黑洞吞噬了一颗恒星。“这有点令人惊喜,”Pasham在谈到发现不太可能,但更有趣的选项时称,这就是答案。在重新审视数据并覆盖了所能覆盖的每一条轨道之后,Pasham开始觉得是时候让世界了解the cow的独特来源了。他表示,下一步是确定这个新生天体是一个黑洞还是一个中子星。要做到这一点,他需要确定中子星的确切周期。周期是指该天体进行一次旋转周期所需的时间。而关于复杂的计算,Pasham目前的项目也相当令人印象深刻。他称,该团队研究的X射线光子,总共有约10万个。虽然这可能看起来是一个很大的工作数字,但事实并非如此。“为了给你一个概念,你在房间里打开的灯泡每秒会发出大约10^21个光子--在这里,我们有一个光源,(每秒)发出两个光子。”另外,他还补充道:“看到我们可以通过每秒两到三次的计数来了解宇宙,这真的很有趣。” 12 物理学家为宇宙不均匀问题研究开发出新模型据悉,研究人员正在利用多体物理学的方法研究宇宙膨胀。在宇宙学的计算中,几乎总是假设宇宙中的物质是均匀分布的。这是因为如果要把每一颗恒星的位置都包括在内,计算就会太复杂。在现实中,宇宙并不均匀:在一些地方有恒星和行星,而在另一些地方则只有一片虚空。 ![]() 来自明斯特大学理论物理研究所和软纳米科学中心(SoN)的物理学家Michael te Vrugt和Raphael Wittkowski教授跟来自法兰克福高等研究所(FIAS)的物理学家Sabine Hossenfelder博士一起为这个问题开发了一个新模型。他们的出发点是Mori-Zwanzig形式主义,这是一种用于描述由大量粒子和少量测量体组成的系统的方法。这项研究的结果现在已经发表在《Physical Review》上。背景:由爱因斯坦提出的广义相对论是现代物理学中最成功的理论之一。在过去的五个诺贝尔物理学奖中,有两个跟它有关:2017年因测量引力波,2020年因发现银河系中心的黑洞。该理论最重要的应用之一是描述宇宙大爆炸以来的宇宙膨胀。这种膨胀的速度由宇宙中的能量数量决定。除了可见物质之外,首先是暗物质和暗能量在这里发挥了作用--至少,根据目前宇宙学中使用的Lambda-CDM模型。Sabine Hossenfelder指出:“严格来说,将宇宙能量密度的平均值纳入广义相对论方程在数学上是错误的。”一些专家认为它无关紧要,另一些专家则认为它是解决暗能量之谜的办法,而暗能量的物理性质仍是未知的。宇宙中质量的不均匀分布可能对宇宙膨胀的速度存在影响。“从生物物理学到粒子物理学,Mori-Zwanzig形式主义已经被成功地用于许多研究领域,”Raphael Wittkowski指出,“因此它也为这个天体物理学问题提供了一个有希望的方法。”该团队概括了这一形式主义以便将其应用于广义相对论,并在此过程中得出了一个宇宙膨胀模型,与此同时还考虑到了宇宙中物质的不均匀分布。该模型对这些所谓的不均匀性对宇宙膨胀速度的影响进行了具体预测。这个预测跟Lambda-CDM模型给出的预测略有偏差,因此提供了一个在实验中测试新模型的机会。Michael te Vrugt表示:“目前,天文数据还不够精确,无法测量这种偏差,但所取得的巨大进展--如在测量引力波方面--使我们有理由希望这种情况会改变。另外,Mori-Zwanzig形式主义的新变体还可以应用于其他天体物理学问题--因此这项工作不仅跟宇宙学有关。” 13 科学家在旋转黑洞附近的神秘云团中获得有关暗物质的新线索引力波是空间和时间结构中的宇宙涟漪,它来自空间中的灾难性事件,如黑洞和中子星的碰撞--大质量超巨星的核心坍缩。地球上极其敏感的引力波探测器,如先进的LIGO和Virgo探测器,已经成功观测到几十个引力波信号,它们也被用来搜索暗物质:一种假设的物质形式,被认为占宇宙中所有物质的大约85%。暗物质可能由不吸收、不反射或不发射光的粒子组成,因此它们不能通过观察电磁辐射来检测。 ![]() 暗物质是不能直接看到的物质,但我们知道暗物质的存在,因为它对我们可以直接观察到的天体有影响。超轻玻色子粒子是一种新型的亚原子粒子,科学家将其作为令人信服的暗物质“候选者”提出。然而,这些超轻粒子很难被探测到,因为它们的质量极小,而且很少与其他物质相互作用--这正是暗物质似乎具有的关键特性之一。引力波的探测提供了一种利用重力探测这些极轻玻色子粒子的新方法。科学家们推测,如果在快速旋转的黑洞附近有某些超轻玻色子粒子,极端的重力场会导致这些粒子被困在黑洞周围,在黑洞周围形成一个云。这种现象可以在很长的寿命内产生引力波。通过搜索这些引力波信号,科学家们最终可以发现这些难以捉摸的玻色子粒子,如果它们确实存在的话,并可能破解暗物质的密码或排除某些类型的拟议粒子的存在。在最近LIGO-Virgo-KAGRA合作的一项国际研究中,来自澳大利亚国立大学的OzGrav副研究员孙丽丽博士是主要研究人员之一,一个科学家团队为这些来自快速旋转的黑洞周围玻色子云的预测引力波信号进行了首次全天空搜索。“引力波科学为研究基础物理学打开了一个全新的窗口。它不仅提供了关于宇宙中神秘的紧凑天体的直接信息,如黑洞和中子星,而且还允许我们寻找新的粒子和暗物质,” 孙博士说。虽然没有检测到信号,但研究小组能够得出关于我们银河系中可能存在这些云的宝贵结论。在分析中,他们还考虑到引力波信号的强度取决于玻色子云的年龄:玻色子云在通过发出引力波而失去能量的过程中会缩小,所以引力波信号的强度会随着玻色子云的老化而降低。孙博士说:“我们了解到,一种特定类型的小于1000年的玻色子云不可能存在于我们银河系的任何地方,而这种年龄高达1000万年的玻色子云不可能存在于距离地球约3260光年的范围内。”“未来的引力波探测器肯定会开启更多的可能性。我们将能够深入宇宙,发现关于这些粒子的更多见解。” 14 科学家将利用韦伯空间望远镜对活跃的超大质量黑洞展开探索当天文学家在20世纪50年代的全天空无线电观测中发现点状物体时,他们并不确定如何对它们进行分类。它们是恒星、星系还是其他什么东西?一个伟大的、新的探索领域就此开启。这些准恒星的射电源被称为类星体,今天我们更好地理解了它们真正的魅力所在。 ![]() 类星体是活跃的超大质量黑洞,通过光线显示出自己。气体和尘埃围绕着这些超大质量黑洞不断摩擦并产生热量和光,这些我们是可以探测到的。目前已知的三个最遥远的类星体则都是从2018年之后发现的--每个都位于130多亿光年之外。詹姆斯-韦伯太空望远镜将为研究人员提供这些天体在高分辨率红外光下的新视角。通过利用这些强大的数据,一个研究小组将完善对其黑洞质量的计算、详细了解其宿主星系中的恒星并调查其附近的星系。更重要的是,他们的研究可能会影响我们如何看待这个宇宙的早期时代。 ![]() 用NASA韦伯望远镜探究古老的超大质量黑洞非常遥远的、活跃的超大质量黑洞是宇宙中最明亮的灯塔。这些被称为类星体的庞然大物被同样遥远的星系所包围。近几十年来,研究人员进行了一次宇宙寻宝之旅并在过去三年中发现了三个已知的最遥远的类星体--每个都离地球超过130亿光年。天文学家推断,超大质量黑洞及其伴随的星系可能需要数十亿年的时间才能形成。不过这些类星体怎么可能在宇宙的最初7亿年里变得如此巨大且拥有数十亿太阳质量?一旦能看清它们的光芒,它们伴随的星系会是什么样子的?它们的“邻居”又会是什么样子的?这些都是亚利桑那大学的Xiaohui Fan和Jinyi Yang以及德国海德堡马克斯-普朗克天文研究所的Eduardo Bañados以及一个国际天文学家团队将通过詹姆斯-韦伯太空望远镜的观测展开的研究内容。“这些都是非常有价值的天体,”Fan说道,“我们构建这个计划是为了学习我们能想到的一切以便我们的团队和更大的天文界能够充分探索这些类星体。”韦伯对红外光的敏感度--包括只能从太空中捕捉到的中红外波长--将使团队能够观察到这些天体,它们的光已经走过了130亿年,其波长已经从紫外线和可见光延伸到红外光。韦伯具有无与伦比的灵敏度和空间分辨率,这些将帮助揭示这些遥远天体的复杂结构。研究小组计划在三个范围内观察和分析数据:仔细检查类星体本身、在去除类星体的光线后研究周围宿主星系中的恒星、对附近的星系进行分类。“这些类星体是非常特殊的物体,这就是为什么我们想用韦伯为每个(类星体)提供尽可能好的特征,”Bañados说道。 ![]() “放大”--和缩小Fan、Yang和Bañados没有浪费任何机会。他们将使用韦伯上几乎所有可用的仪器来观测这些类星体。首先,他们将完善对每个超大质量黑洞质量的测量。Yang指出:“这些黑洞的存在挑战了理论模型。我们希望获得对它们质量的更精确测量以提高我们对它们如何形成和快速增长的理解。”为了提高来自其他天文台的现有测量结果的精确度,他们将转向光谱--由韦伯的近红外光谱仪()NIRSpecBañados提供的详细说明一个天体物理特性的数据,其中包括质量和化学成分。这将使该团队能够产生更准确的黑洞质量。接下来,他们将重点揭示类星体亮光背后的星系。他们将用韦伯的近红外相机(NIRCam)为每个目标拍摄非常深入、详细的图像,然后用计算机模型将类星体的光从每个目标中去除。最后,经过处理的图像将使他们首次看到来自宿主星系中恒星的光线。该小组还将用韦伯的中红外仪器(MIRI)获得光谱。没有人能完全预测他们会学到什么。这些古老的星系是否更加紧凑?它们的恒星是否包含更多的氢和氦?韦伯肯定会带来新的见解。另外,研究小组还将获得类星体及其宿主星系的光谱以追踪气体在宿主星系中是如何运动的,另外还将确定活跃的超大质量黑洞是否会发出热风进而加热星系的气体。尽管没有人能够实时观察一个完整的反馈环路,但他们可以用NIRSpec对存在的东西进行采样并开始观察类星体和其宿主星系之间的联系。此外,他们还将“放大”来观察这些类星体附近的星系。韦伯广泛的高分辨率观测将帮助研究小组通过使用韦伯的近红外成像仪和无缝隙光谱仪(NIRISS)和NIRCam来描述附近的星系。 ![]() 最后,研究人员还将对类星体周围的大尺度环境进行采样--气体和尘埃的特征。宇宙在大爆炸后的7、8亿年里是什么样子?这是一个被称为“重化时代”的时期,当时星系之间的气体基本上是不透明的。只有在宇宙的第一个10亿年后,气体才变得完全透明进而使光更容易传播。该小组将用NIRSpec测量我们和类星体之间的一切。“我们知道,这些类星体存在于宇宙约百分之五十的中性时,”Bañados解释说,“这些目标代表了宇宙的一个重要时代--基本上是这个过渡时期的高峰。韦伯将提供关于这一时期的新的约束条件。”Fan、Yang和Bañados将通过向天文界发布数据和工具来分享这一彻底的观测计划的财富以加速对早期宇宙中类星体的整体研究。Fan说道:“韦伯将帮助我们在理解这些天体方面实现下一个飞跃。”据悉,这项研究将作为韦伯的General Observer项目的一部分进行,这些项目是通过双匿名审查系统竞争性选择的,跟哈勃太空望远镜的时间分配系统相同。 15 科学家发现了一颗有着熔岩海洋的新行星科学家近日发现的一颗新行星的表面覆盖有熔岩海洋。这颗地狱般的行星被称为GJ 367b,它离地球大约有30光年的距离。 ![]() 这颗新的行星比地球小--准确地说大约是地球的四分之三。这使得它比水星大,但比火星小一些。据信它的密度接近纯铁。然而,使这颗系外行星如此有趣的是,科学家认为它是水星的一个更极端的版本。这意味着它将主要是一个金属核心,其余部分覆盖在熔岩海洋中。科学家发现这颗地狱般的行星围绕着一颗名为GJ 367的小型红矮星运行。由于这颗恒星是如此之小,使得探测这颗行星变得更加容易。然后他们利用凌日系外行星勘测卫星(TESS)对其进行近距离检查。TESS早在2018年发射,使科学家能够更容易地在M型恒星周围搜索。 ![]() 加州理工学院天体物理学家、美国宇航局(NASA)系外行星科学研究所的科学家Jesse Christiansen告诉Inverse,M型星通常提供了跟进该行星的最佳机会。科学家们发现,GJ 367b完成其轨道的时间不到8小时。Christiansen说,这可能是科学家们发现更多关于该行星的另一个机会。这可能包括更好地了解该行星的表面会是什么样子。现在,科学家们对这颗地狱般的行星的了解是基于从TESS收集的数据。不过,利用这些信息,科学家们认为,这颗行星达到的温度高到足以使铁汽化。因此,他们认为这是一个地幔已经融化的铁芯行星。他们还认为,这颗系外行星的轨道是由某种外部影响造成的。不幸的是,这种影响力量目前还不清楚。科学家们希望能够更深入地挖掘这颗矮星周围的系统和围绕它运行的地狱般的行星。他们希望能够发现是否有另一颗行星能够迫使GJ 367b进入其目前的轨道。 16 研究人员在半人马座b周围得到惊人发现欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)已经捕捉到了一个围绕半人马座b(b Centauri)的行星的图像,这是一个可以用肉眼看到的双星系统。这是迄今为止发现的最热、质量最大的承载行星的恒星系统。研究人员发现该行星可以围绕另一颗恒星运行的距离是木星围绕太阳运行距离的100倍。 ![]() 此前,一些天文学家认为行星不可能存在于如此巨大和如此炎热的恒星周围。来自瑞典斯德哥尔摩大学的天文学家、近日(当地时间12月8日)在线发表在《自然》上的这项新研究的第一作者Markus Janson表示:“在半人马座b周围发现一颗行星是非常令人兴奋的,因为它完全改变了大质量恒星作为行星宿主的情况。”半人马座双星系统(又称HIP 71865)位于半人马座约325光年之外,其质量至少是太阳的六倍,这使其成为迄今为止被证实有行星围绕的最大规模的系统。直到现在,还没有发现有行星围绕着质量超太阳三倍的恒星。大多数大质量恒星也非常热,这个系统也不例外:它的主星是一颗所谓的B型恒星,温度是太阳的三倍以上。由于其强烈的温度,它发射出大量的紫外线和X射线辐射。 ![]() 这种类型的恒星的巨大质量和热量对周围的气体产生了强烈的影响,这应该对行星的形成起作用。特别是,一颗恒星的温度越高,它产生的高能辐射就越多,这导致周围的物质蒸发得更快。“B型恒星通常被认为是相当具有破坏性和危险性的环境,所以人们认为在它们周围形成大型行星应该是极其困难的,”Janson说道。但新发现表明,行星实际上可以在这种恒星系统中形成。“半人马座的行星是一个外星世界,其环境跟我们在地球上和太阳系所经历的完全不同。这是一个严酷的环境,以极端辐射为主,一切都在一个巨大的规模上:恒星更大,行星更大,距离更大,”这项研究的论文共同作者、斯德哥尔摩大学的博士生Gayathri Viswanath解 |
APP下載|手机版|爱牧夫天文淘宝店|牧夫天文网 ( 公安备案号21021102000967 )|网站地图|辽ICP备19018387号
GMT+8, 2025-5-7 04:48 , Processed in 0.059644 second(s), 7 queries , Gzip On, Redis On.