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【天文宇宙】科学家对月球的磁力之谜提出了一个新解释;哈勃发现矮星系中的一个黑洞引发了新恒星的形成

天文知识 2022-1-21 20:46 38537人浏览 0人回复
摘要

▼科学家对月球的磁力之谜提出了一个新解释研究恒星和系外行星的潘多拉任务通过了关键的里程碑公民科学家在NASA TESS数据中发现类似木星的巨大行星银河系中心的黑洞是不可预测的 神秘的耀斑每天都在爆发欧空局为下一 ...






  1. 科学家对月球的磁力之谜提出了一个新解释


  2. 研究恒星和系外行星的潘多拉任务通过了关键的里程碑


  3. 公民科学家在NASA TESS数据中发现类似木星的巨大行星


  4. 银河系中心的黑洞是不可预测的 神秘的耀斑每天都在爆发


  5. 欧空局为下一代行星搜寻任务“柏拉图”的继续发展开了绿灯


  6. NASA:Artemis I 太空发射系统火箭核心级工程测试已完成


  7. NASA“毅力号”团队在清除鹅卵石堵塞样品管过程中取得良好进展


  8. 火星上的“滚石”并不像人们看到的那样简单


  9. 赏析螺旋星系NGC 3318:和我一起“扬帆出海


  10. 哈勃发现黑洞触发了矮星系中的恒星形成“风暴”


  11. 首张黑洞图像为引力磁单极子研究带来新发现


  12. 科学家认为太阳生命周期的当前阶段最快将在50亿年后结束


  13. “隐形”海洋世界:土卫一Mimas拥有内部海洋的证据被发现


  14. NASA TESS卫星发现三颗处于毁灭边缘的巨型行星


  15. 最新研究计算出可观测的宇宙中有400亿亿个黑洞


  16. 国际空间站正在开展首个ISSAP“太空考古”项目


  17. 计算机模拟被用来预测小行星的潜在碰撞 结果为NASA任务提供数据


  18. 哈勃发现矮星系中的一个黑洞引发了新恒星的形成


  19. 来自另一世界的航班延误:NASA宣布推迟“机智号”第19次飞行


  20. NASA NEA Scout任务将探测被航天器访问的最小的小行星


  21. NASA Swift天文台进入安全模式,团队正在调查可能的反应轮故障


  22. 宇航员在太空行走后进行清理工作 SpaceX货运龙飞船延迟从ISS脱离


  23. 俄罗斯宇航员完成太空行走:致力于配置和激活Prichal模块


  24. 科学家从宇宙中最密集的物体中搜寻难以捉摸的连续引力波




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01

科学家对月球的磁力之谜提出了一个新解释


1968年至1972年的NASA阿波罗计划期间返回地球的岩石提供了大量关于月球历史的信息,但它们也是一个持久之谜的来源。对这些岩石的分析显示,一些岩石似乎是在强磁场的存在下形成的--一个跟地球的磁场强度相当的磁场。但不清楚一个月球大小的天体是如何产生那么强的磁场的。

现在,由布朗大学地质科学家领导的研究为月球的磁性之谜提出了一个新的解释。这项发表在《Nature Astronomy》上的研究表明,通过月球地幔下沉的巨大岩石构造可能产生了那种产生强磁场的内部对流。研究人员称,这些过程可能在月球历史的头十亿年里产生了间歇性的强磁场。布朗大学地球、环境和行星科学助理教授Alexander Evans说道:“我们对行星核心如何产生磁场的一切思考告诉我们,像月球这样大小的天体不应该能产生像地球一样强的磁场。但与其考虑如何在数十亿年内持续为一个强磁场提供动力,也许有一种方法可以间歇性地获得高强度的磁场。我们的模型显示了这种情况如何发生,它与我们对月球内部的了解是一致的。”他跟斯坦福大学的Sonia Tikoo同为这项研究的论文作者。行星体通过所谓的核心动力装置产生磁场。缓慢消散的热量导致行星核心中熔融金属的对流。导电材料的不断搅动是产生磁场的原因。这就是地球的磁场--它保护地球表面免受太阳最危险的辐射--的形成过程。然而现在的月球缺乏磁场,其核心的模型表明,它可能太小了且缺乏对流力,无法产生一个持续的强磁场。为了使一个核心有一个强大的对流搅动,它需要耗散大量的热量。Evans称,在早期月球的情况下,围绕地核的地幔并不比地核本身冷多少。因为地核的热量没有地方可去,所以地核中没有多少对流。但这项新研究显示,下沉的岩石如何提供了间歇性的对流动力。这些下沉的石头的故事始于月球形成后的几百万年。在其历史的早期,月球被认为是被熔岩的海洋所覆盖。随着巨大的岩浆海洋开始冷却和凝固,橄榄石和辉石等比液态岩浆密度大的矿物沉到了底部,而正长岩等密度较小的矿物则漂浮起来,形成了地壳。剩余的液态岩浆富含钛以及钍、铀和钾等产热元素,因此它需要更长的时间来凝固。当这个钛层最终在地壳下方结晶时,它的密度比它下面早期凝固的矿物要大。随着时间的推移,钛层通过下面密度较小的地幔岩石下沉,这一过程被称为重力倾覆。在这项新研究中,埃文斯和Tikoo模拟了这些钛形成物如何下沉的动态过程以及它们最终到达月球核心时可能产生的影响。基于对月球目前的组成和估计的地幔粘度的分析表明,这些形成物可能会分成直径为60公里的小块并在约10亿年的时间里间歇性地下沉。研究人员发现,当这些圆球最终触底时,它们会给月球的核心动力带来巨大的冲击。由于栖息在月壳之下,这些钛形成物的温度相对较低--远远低于月核的估计温度,即华氏2600至3800度之间。当冷却的斑块在下沉后跟热的核心接触时,温度的不匹配将推动核心对流的增加--足以推动月球表面的磁场,其强度甚至比地球的磁场还要强。Evans称:“你可以把它想成有点像一滴水碰到了一个热锅。你有一个非常冷的东西接触到核心,突然间大量的热量就会涌出。这导致核心的搅动增加,这给你提供了这些间歇性的强磁场。”研究人员指出,在月球存在的头十亿年里,可能有多达100次这样的下沉事件,而每一次都可能产生一个持续一个世纪左右的强磁场。Evans表示,间歇性磁性模型不仅解释了在阿波罗岩石样本中发现的磁性特征的强度,而且还解释了磁性特征在阿波罗系列中差异很大的事实--一些有强烈的磁性特征,而另一些没有。“这个模型能够解释我们在阿波罗样本中看到的强度和变化性--这是其他模型无法做到的。它还为我们提供了一些关于这种钛材料创始的时间限制,这使我们对月球的早期演变有了更好的了解。”另外,他还表示,这个想法也是相当可测试的。它意味着月球上应该有一个弱磁背景,被这些高强度的事件所打断。这在阿波罗系列中应该是很明显的。Evans称,虽然阿波罗样本中的强磁性特征像一个大拇指一样突出,但较弱的特征却没有得到关注。那些弱信号和强信号的存在将给这个新想法带来巨大的推动力,这可能最终使月球的磁性之谜得到解决。
02

研究恒星和系外行星的潘多拉任务通过了关键的里程碑


由劳伦斯-利弗莫尔国家实验室和美国宇航局飞行中心共同领导的潘多拉任务,在研究太阳系以外的恒星和行星,即系外行星的道路上,已经通过了关键的一步。在成功的概念研究报告和系统要求审查之后,美国宇航局批准该任务继续向飞行迈进。

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)和美国宇航局戈达德太空飞行中心(GSFC)共同领导潘多拉号,作为美国宇航局新的天体物理学先驱计划的一部分,由LLNL领导项目管理,美国宇航局GSFC领导科学工作。这项任务将通过分析穿过系外行星大气层的星光来研究大约20颗恒星和系外行星,使用的技术称为过境光谱学。

LLNL将开始建造这颗最近被批准在概念研究后继续飞行的小卫星。图为LLNL和NASA的戈达德太空飞行中心潘多拉将分解信号,以了解哪些是来自系外行星大气层,哪些是来自星斑,即类似于太阳黑子的恒星现象,并可能污染数据。天体解算将解决并减轻恒星不均匀性对美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)获得的系外行星数据的影响,该望远镜已于圣诞节发射。在接下来的21个月里,潘多拉将成熟其任务概念,并证明其半米望远镜已经准备好飞行。这项任务正在利用LLNL在光学设计、制造和小型卫星方面的经验和能力。

这幅插图(不按比例)描述了潘多拉在太阳同步低地球轨道上的轨道模式,位于地球表面以上约435至497英里(700至800公里),它正在观察其目标系外行星和恒星。这个轨道使潘多拉能够长期获得对系外行星的多次观测,而地球阳光排除区有助于避免来自地球的反射光。信用:劳伦斯-利弗莫尔国家实验室和美国航空航天局戈达德太空飞行中心潘多拉是美国宇航局天体物理学先驱计划的一部分,该计划专注于小型、低成本、但雄心勃勃的任务,以揭开宇宙的新秘密。这项任务将在2000万美元的成本上限下进行开发。将LLNL空间科学和安全计划的铝制望远镜设计与商业产品相结合,将有助于降低成本。潘多拉由GSFC的主要研究人员Elisa Quintana和LLNL的Supsinskas领导。来自美国宇航局艾姆斯研究所和几所大学的共同研究人员将为该项目提供科学贡献。预计它将在2024年底或2025年初发射。
03

公民科学家在NASA TESS数据中发现类似木星的巨大行星


华盛顿州贝尔维尤市的Tom Jacobs喜欢“寻宝”活动。自2010年以来,这位前美国海军军官参加了在线志愿者项目,这些项目允许任何有兴趣的人--“公民科学家”--通过美国宇航局(NASA)的望远镜数据寻找系外行星的迹象,即我们太阳系以外的行星。现在, Jacobs已经帮助发现了一颗巨大的气态巨行星,其距离地球约379光年,围绕着一颗与太阳质量相同的恒星运行。

这颗木星大小的行星对天文学家来说是特别的,因为与太阳系外许多已知的气态巨行星相比,它的261天轨道周期很长。这一结果还表明,这颗行星离它的恒星仅仅比金星离太阳更远一些。这一发现发表在《天文学杂志》上,并在1月13日的美国天文学会虚拟新闻发布会上进行了介绍。发现这颗行星并确定其大小和质量需要专业天文学家和像Jacobs这样的公民科学家之间的大规模合作。为了追踪这颗行星,他们参与了“一个全球性的联合努力,因为我们都需要一起去关注这颗特殊的行星,”加州大学河滨分校的天文学家和该研究的主要作者Paul Dalba说。Jacobs说:“发现和发表TOI-2180 b是一项伟大的集体努力,表明专业的天文学家和经验丰富的公民科学家可以成功地一起工作。这是最好的协同作用。”这一发现是如何发生的这颗新发现的行星的特征隐藏在NASA的凌日系外行星勘测卫星(或称TESS)的数据中。利用TESS的数据,科学家们寻找附近恒星的亮度变化,这可能表明存在绕行行星。Jacobs是一群公民科学家中的一员,他们查看TESS的数据图,其显示恒星的亮度随时间的变化,以寻找新的行星。当专业的天文学家使用算法自动扫描恒星的数万个数据点时,这些公民科学家则使用Alan R. Schmitt创建的一个名为LcTools的程序,用眼睛检查望远镜数据。这就是由几位公民科学家和两位资深天文学家组成的Jacobs小组自称为视觉调查小组的原因。他们中的许多人是在从事“行星猎人”项目时认识的,这是一个由NASA资助的公民科学项目,通过Zooniverse关注来自NASA开普勒航天器的数据。

2020年2月1日,Jacobs碰巧注意到一张图,显示来自TOI-2180的亮度在24小时内变暗了不到一半,然后又恢复到之前的亮度水平,这可能是由一颗轨道行星解释的,据说它在从我们的视角经过恒星的前面时“凌日”。通过测量行星经过时变暗的光量,科学家们可以估计出该行星有多大,并结合其他测量结果,估计其密度。但是,只有当恒星和它的行星与寻找它们的望远镜对齐时,才可以看到“凌日”。显示行星亮度随时间变化的图表被称为"光曲线"。视觉测量组提醒两位专业科学家合作者--加州大学河滨分校的Paul Dalba和新墨西哥大学的副教授Diana Dragomir,这条光曲线有可能很有趣。Dragomir说:“有了这个新发现,我们也在挑战我们能从TESS观测中提取的行星种类的极限。TESS并不是专门为寻找这种长轨道系外行星而设计的,但是我们的团队在公民科学家的帮助下,还是挖掘出了这些稀有的宝石。”专业天文学家使用的计算机算法被设计为通过识别来自单一恒星的多个过境事件来搜索行星。这就是当只有一次“凌日”时,公民科学家的视觉检查是如此有用的原因。由于这是这个数据集中唯一的TOI-2180 b星变暗的例子,所以它被称为"单一凌日事件"。Dalba说:“他们投入的人工努力真的很重要,也很令人印象深刻,因为实际上很难编写代码,可以通过一百万条光曲线,可靠地识别单一过境事件。这是人类仍然战胜代码的一个领域。”但是,研究小组如何能够排除对行星光线短暂下降的其他解释?他们能确定他们已经发现了一颗行星吗?他们将需要后续的观测。最终,这些望远镜都没有探测到该行星。不过,在这个时间段内没有明确的探测,还是给这个轨道可能有多长的时间设定了一个界限,表明这个轨道的周期大约是261天。利用这一估计,他们预测TESS将在2022年2月再次看到这颗行星经过它的恒星。关于这颗行星TOI-2180 b的质量几乎是木星的三倍,但直径相同,这意味着它的密度比木星高。这让科学家们怀疑它是否以不同于木星的方式形成。关于这颗行星形成的另一条线索可能是它内部的东西。通过计算机模型,他们确定这颗新行星可能有多达105个地球质量的比氢和氦更重的元素。"那是很多,"Dalba说。"这比我们怀疑的木星内部的东西还要多。"天文学家仍然有很多关于外面的行星范围的知识。大约4800颗系外行星已经被确认,但是在我们的银河系中被认为有数十亿颗行星。这项新发现表明,在巨型行星中,有些行星的重元素比其他行星多得多。在我们的太阳系中,巨大的木星每12年围绕太阳运行一次;对于土星,一个"年"是29年。我们在地球和太阳之间没有像TOI-2180 b这样的巨行星。但是在太阳系之外,天文学家已经发现了几十颗系外行星,它们比木星还要大,而且轨道离恒星更近,甚至比水星的轨道还近。TOI-2180 b的平均温度约为170华氏度,比地球上的室温还要高,比我们太阳系的外行星包括木星和土星还要高。但是与天文学家已经发现的围绕其他恒星运行的凌日巨型系外行星阵列相比,TOI-2180 b异常寒冷。Dalba说:“在我们发现的大多数巨型系外行星和真正寒冷的木星和土星之间,它是一个很好的垫脚石。”下一步是什么当TESS在2月份再次观测这颗恒星时,Dalba和公民科学家们急于获得数据并再次深入研究。如果他们发现了这颗行星的特征,确认了261天的轨道周期,这将使他们在2020年寻找这颗行星的全球活动的数据有更多的意义。NASA的詹姆斯-韦伯太空望远镜于12月25日发射,有可能观测到这颗行星及其大气层。Dalba对韦伯望远镜的能力感到兴奋还有另一个原因。鉴于在我们自己的太阳系中,木星有星环和卫星,韦伯望远镜可以用来寻找环绕TOI-2180 b的小天体的存在。到目前为止,在我们的太阳系之外还没有确切地发现星环或卫星,但其中一个原因可能是,许多系外行星被发现时非常接近它们的恒星,而恒星的引力可能会将这些天体剥离。TOI-2180 b位于离其主星较远的地方,可能为这种搜索提供了一个有趣的机会。Dalba说:“我认为这是一个有趣的系统,将来会有这样的机会。”当他不追求他的行星“狩猎”爱好时,公民科学家Jacobs与非营利组织合作,帮助残疾人在他们的社区找到就业机会。视觉调查组的成员 “出于纯粹的快乐和对促进科学的兴趣,每天都投入许多时间来调查数据,”Jacobs说。该小组共同撰写了超过68篇经同行评审的科学论文,包括发现凌日的“系外彗星”经过恒星的表面。“我们喜欢为科学做出贡献,”Jacobs说。“而且我喜欢这种类型的勘测,因为我知道这是在新的未被发现的领域,以前任何人都没有见过。”
04

银河系中心的黑洞是不可预测的 神秘的耀斑每天都在爆发


由研究生Alexis Andrés领导的一个国际研究小组发现,银河系中心的黑洞人马座A*(Sagittarius A*)不仅每天都会不定期地爆发,而且长期如此。该团队分析了15年的数据,得出了这个结论。这项研究是由Andrés在2019年发起的,当时他还是阿姆斯特丹大学的一名学生。在随后的几年里,他继续进行研究,现在他的研究将发表在《皇家天文学会月刊》上。

人马座A*是一个强大的射电、X射线和伽马射线的来源(可见光被中间的气体和尘埃阻挡)。天文学家们几十年来一直知道,人马座A*每天都在闪烁,发射出比从黑洞观察到的正常信号要亮十到一百倍的辐射爆发。为了进一步了解这些神秘的耀斑,由Andrés领导的天文学家团队在美国宇航局(NASA)的尼尔·盖尔斯·斯威夫特(Neil Gehrels Swift)天文台提供的15年数据中寻找规律,这是一颗专门用于探测伽马射线暴的地球轨道卫星。自2006年以来,Swift天文台一直在观测来自黑洞的伽马射线。对数据的分析显示,从2006年到2008年,活动水平很高,在接下来的四年里,活动急剧下降。2012年之后,耀斑的频率再次增加--研究人员很难分辨出一种模式。

在接下来的几年里,该天文学家团队期望收集到足够的数据,以便能够排除来自人马座A*的耀斑的变化是否是由于经过的气态云或恒星造成的,或者是否有其他东西可以解释从银河系的中心黑洞观察到的不规则活动。“Swift天文台的长数据集并不是偶然发生的,”共同作者和Andrés的前导师,同样在阿姆斯特丹大学的Nathalie Degenaar博士说。在她还是博士生的时候,她要求从Swift卫星上进行这些具体的测量,并得到了批准。“从那时起,我就开始定期申请更多的观测时间。这是一个非常特殊的观测项目,使我们能够进行大量的研究。”共同作者、牛津大学的Jakob van den Eijnden博士对该团队的发现发表了评论。“耀斑究竟是如何发生的仍然不清楚。以前人们认为,在气态云或恒星经过黑洞后,会有更多的耀斑出现,但目前还没有证据。而且我们也还不能证实周围气体的磁力特性发挥了作用的假设。”
05

欧空局为下一代行星搜寻任务“柏拉图”的继续发展开了绿灯


在2022年1月11日成功结束关键的里程碑审查后,欧空局已经为其下一代行星搜寻任务“柏拉图”(Plato)的继续发展开了绿灯。

欧空局的审查验证了整个空间部分(航天器平台和有效载荷模块)的成熟度,确认了航天器与有效载荷接口的稳固性,有效载荷的时间表,特别是26台相机的批量生产,以及航天器时间表的稳健性。“柏拉图”将使用这26台相机来发现和描述围绕与我们太阳相似的恒星运行的系外行星。关键里程碑审查是在任务通过时专门为“柏拉图”设立的,因为与相机的系列化生产有关的开发风险。审查是在2021年7月至12月期间进行的。审查小组由来自欧空局的100多人组成,分为两个小组(一个负责航天器,一个负责有效载荷),向审查委员会提交他们的调查结果。

审查委员会会议于2022年1月11日举行。相机生产、组装和测试的几乎所有方面都已成功进行,相机单元的结构、工程和鉴定模型的测试在几个欧洲设施进行。用航天器主承包商OHB System AG公司开发的一种新的测试技术验证了容纳相机的光学台的热弹性能。随着这一里程碑的实现,由OHB System AG公司作为主承包商牵头,法国泰雷兹阿莱尼亚航天公司和瑞士RUAG航天系统公司作为核心团队的一部分的工业合同的第二阶段可以开始。根据与欧洲航天局签订的多边协议(MLA)“柏拉图”有效载荷的提供由欧空局与一个由研究所和工业界组成的欧洲联合体--"柏拉图任务联合体"(PMC)合作负责。

“柏拉图”的下一个重要里程碑是2023年的航天器关键设计审查,这将验证整个航天器的详细设计,然后进行组装。“‘柏拉图’任务延续了欧洲在空间科学各个领域的优秀传统,”欧空局 “柏拉图”项目经理 Filippo Marliani,说。“这项任务将为科学界服务,收集关于我们太阳系以外的银河系行星的宝贵知识。这一关键里程碑的成功完成和这一非凡任务第二阶段的正式开始,为我们的工业、机构和学术伙伴应对接下来的挑战提供了重要的正能量。”

发射后,目前计划在2026年底,“柏拉图”航天器将前往太空中的L2拉格朗日点,在地球以外150万公里处,远离太阳的方向。从这一点上,望远镜将在其四年的额定运行期间观察20多万颗恒星,寻找由行星越过恒星圆盘引起的恒星光线的定期下降。对这些“凌日”和恒星光线变化的分析将允许精确确定系外行星及其宿主恒星的属性。欧空局“柏拉图”项目科学家Ana Heras说:“在这次成功的审查之后,我们可以继续执行这项激动人心的任务,它将彻底改变我们对小至地球大小的系外行星的认识,并为研究恒星的演变开辟新途径。”
06

NASA:Artemis I 太空发射系统火箭核心级工程测试已完成


上周,美国宇航局(NASA)的工程师和技术人员在肯尼迪航天中心的飞行器装配大楼内成功完成了太空发射系统(SLS)火箭核心级的工程测试系列,这是发射前综合测试的一部分。

在更换和测试了四个RS-25发动机控制器中的一个后,该团队进行了几次测试,以确保巨大的核心级准备好被放置在发射台,在Artemis I任务发射前进行“湿式彩排”。工程师和技术人员测试了飞行计算机和其他核心级系统之间的通信,并稍微移动了发动机,以测试它们在飞行过程中的万向节。作为Artemis I核心级工程测试的一部分,所有四个发动机控制器都已通电,并按预期执行。通电后,工程师成功地对每个控制器进行了诊断测试。接下来,该团队将进行第二次倒计时排序测试,以展示地面发射软件和地面发射排序器,该软件在发射台检查飞行器的健康和状态。模拟发射倒计时测试来自SLS和猎户座飞船的反应,确保排序器能够顺利运行。在倒计时测试和最后收尾工作完成后,SLS和猎户座将首次前往发射台,完成“湿式彩排”测试。
07

NASA“毅力号”团队在清除鹅卵石堵塞样品管过程中取得良好进展


美国宇航局(NASA)的火星2020任务团队一直在有条不紊地努力工作,在了解从“毅力号”火星车的取样转盘上清除堵塞鹅卵石的最佳方案方面取得了良好进展。在过去几天里,NASA团队开发和测试了操作序列,以清除这些岩石的“干扰者”。

随着地面实验的完成,研究团队已经开始在火星上执行他们的缓解策略。1月12日,他们对“毅力号”下面的地面做了详细的图像调查。这样做是为了让团队对下面已经存在的岩石和鹅卵石有一个很好的了解。有了这个底盘下的初步成像,NASA团队开始用机械臂进行操作,他们从未想象过会以这种方式执行。简单地说,研究团队正在将261号样品管(他们最新获得的岩心样品)的剩余内容送回它的原生星球。虽然这种情况在发射前从未被设计或计划过,但事实证明,从一个开放的管子中倾倒岩心是一个相当简单的过程(至少在地球测试期间是这样)。研究团队在上周六发出了指令,当天晚些时候,该漫游车的机械臂将简单地把样品管的开放端指向火星表面,让重力来完成剩下的工作。至于“为什么要把样品管里的东西倒出来” ,研究人员的答案是,目前,他们还不能确定261号管中还有多少有岩心样品。如果他们的计划与鹅卵石缓解措施进展顺利,研究团队很可能会再次尝试对"Issole"(这个样本所取的岩石)进行取样。研究团队也将向漫游车发出指令,命令它对比特转盘做两次旋转测试。这些测试(第一次是小规模的旋转;第二次是较大的旋转)将在美东时间周日执行。研究人员的期望是,这些旋转--以及随后的任何鹅卵石运动--将有助于指导该团队,为他们提供关于如何进行的必要信息。然而,为了彻底,他们还命令漫游车拍摄第二组底盘下的图像,以备一个或多个鹅卵石碰巧弹出。研究人员预计这两次旋转测试的数据和图像将在周二(1月18日)之前被发送到地球。从那里,他们将分析并进一步完善他们的计划。
08

火星上的“滚石”并不像人们看到的那样简单


这张火星图片里的内容并不像人们看到的那样简单:在穿过这个场景的悬崖峭壁的细节中,隐藏着地质学运动的迹象。放大显示了几块从悬崖边上掉下来的巨石,在软质地表上留下了向下翻滚的小凹痕。

这张图片是由ESA/Roscosmos 的ExoMars Trace Gas Orbiter上的CaSSIS相机在2020年8月3日拍摄的,它捕捉到了被恰当地命名为Noctis Labyrinthus的迷宫式系统的一个切面。贯穿图像中央部分的悬崖状特征是角-堑系统的一部分,该系统由凹陷山谷(堑)两侧的凸起山脊和高原(角)组成,是将星球表面拉开的构造过程的结果。构成Noctis Labyrinthus的整个高原和海沟网络横跨长约1200公里,个别悬崖高出地表5公里。在这张图片的其他地方,特别是在右边的地方,有一些被风吹起的线性涟漪的斑块。一些小的撞击坑也在画面上留下了痕迹。在Noctis Labyrinthus的最东面拍摄的,位于Phoenicis Lacus,靠近Valles Marineris的Lus Chasma--也就是火星的"大峡谷"的交叉点。TGO于2016年抵达火星,并于2018年开始执行其科学任务。该航天器不仅返回了壮观的图像,还提供了有史以来最好的火星大气气体清单,并绘制了火星表面富水位置的地图。它还将为由罗莎琳·富兰克林探测器和卡扎乔克平台组成的第二个ExoMars任务提供数据中继服务,该任务将于2023年抵达火星。
09

赏析螺旋星系NGC 3318:和我一起“扬帆出海”


在这张由NASA/ESA哈勃太空望远镜拍摄的照片中,NGC 3318星系的旋臂懒洋洋地垂在地上。这个螺旋星系位于船帆星座,距离地球大约有115光年。

由哈勃太空望远镜拍摄的螺旋星系NGC 3318。资料来源:欧空局/哈勃和美国国家航空航天局船帆座原本是一个大得多的星座的一部分,以希腊神话中传说中的阿尔戈号为名,被称为阿尔戈·纳维斯(Argo Navis)星座,但是因为大到不切实际,因而被拆分成三个独立的部分,分别称为船底座、船尾座和船帆座--每个部分都以Argo的一部分命名。作为一个以航海为灵感的星座中的星系,因此,顾名思义,NGC 3318的外缘几乎就像一个在微风中飘扬的船帆。尽管NGC 3318有着平静的外表,但它曾是一个壮观天文现象的演出者,一名业余天文学家曾在2000年在此区域首次观察到超新星。由于NGC 3318与地球的距离,最初的超新星爆发是在1885年左右发生的。巧合的是,19世纪的天文学家也是在这一年目睹了邻近的仙女座星系中唯一被感知到的超新星。
10

哈勃发现黑洞触发了矮星系中的恒星形成“风暴”


黑洞通常被描述为宇宙中的“怪物”--它们可以撕裂恒星,吞噬任何太过接近的天体,并将光线束缚住。然而,来自美国宇航局(NASA)哈勃太空望远镜的详细证据显示了黑洞的新面貌:它们促进,而不是压制恒星的形成。哈勃成像和对矮星暴星系Henize 2-10的光谱分析清楚地显示了一个气体外流从黑洞延伸到一个明亮的恒星诞生区,就像一条脐带,触发了已经密集的云层形成恒星集群。

天文学家以前曾辩论过,矮星系可能有一个类似于大星系中超大质量黑洞的黑洞。对矮星系的进一步研究,它们在宇宙时间中一直保持着小规模,可能会阐明超大质量黑洞的“第一颗种子”是如何在宇宙历史中形成和演变的问题。根据这项最新研究,矮星系Henize 2-10中心的一个黑洞正在创造恒星而不是吞噬它们。这个黑洞显然对该星系中正在发生的新的恒星形成“风暴”做出了贡献。这个矮星系位于3000万光年之外,在南部的Pyxis星座。十年前,这个小星系在天文学家中引发了争论,即矮星系是否拥有与在大星系中心发现的超大质量巨兽相称的黑洞。这个新发现所提及的是Henize 2-10星系,包含的恒星数量只有我们银河系的十分之一,其有望在解决超大质量黑洞的来源之谜方面发挥重要作用。Amy Reines说:“十年前,作为一名研究生,我认为我的职业生涯将用于研究恒星的形成,我看了来自Henize 2-10的数据,一切都改变了,”她在2011年发表了该星系中黑洞的第一个证据,是这项新研究的主要作者。该研究于1月19日发表在《自然》杂志上。Reines表示:“从一开始,我就知道在Henize 2-10中发生了一些不寻常和特别的事情,现在哈勃已经提供了一个非常清晰的画面,显示了黑洞和距离黑洞230光年的邻近恒星形成区之间的联系。”这种联系是一种气体外流,像脐带一样在太空中延伸到一个明亮的恒星“育儿所”。当低速外流到达时,该地区已经有了一个密集的气体“茧”。哈勃光谱学显示,这股流出物以每小时100万英里的速度移动,像花园里的水管撞到一堆泥土一样撞向密集的气体,然后扩散开来。新生的星团点缀在外流扩散的路径上,它们的年龄也由哈勃计算出来。这与在大型星系中看到的效果相反,在大型星系中,落向黑洞的物质被周围的磁场吹走,形成炽热的等离子体喷流,以接近光速的速度移动。被卷入喷流路径的气体云将被加热,远远超出其冷却和形成恒星的能力。但是,由于Henize 2-10中的黑洞质量较小,而且其流出的气体较温和,气体被压缩到足以沉淀出新的恒星形成。“在只有3000万光年的距离,Henize 2-10足够近,以至于哈勃能够非常清楚地捕捉到黑洞流出的图像和光谱证据。额外的惊喜是,该流出物非但没有抑制恒星的形成,反而引发了新恒星的诞生,”Reines的研究生和新研究的主要作者Zachary Schutte说。自从她第一次发现Henize 2-10中独特的无线电和X射线辐射以来,Reines就认为它们可能来自一个巨大的黑洞,但不像在较大的星系中看到的那样是超大质量的。然而,其他天文学家认为,这些辐射更可能是由一个超新星残余物发出的,这在一个快速抽出大质量恒星并迅速爆炸的星系中是一种熟悉的现象。

“哈勃的惊人分辨率清楚地显示了气体速度的开瓶器状模式,我们可以将其与黑洞的前行或摇摆的流出物模型相匹配。”Reines说:“超新星残余物不会有这种模式,因此它实际上是我们证明这是一个黑洞的有力证据。”Reines预计,未来将有更多的研究针对矮星系黑洞,目的是利用它们作为线索,了解超大质量黑洞如何在早期宇宙中出现的奥秘。这对天文学家来说是一个持久的难题。星系的质量和它的黑洞之间的关系可以提供线索。Henize 2-10中的黑洞质量约为太阳质量的100万。在更大的星系中,黑洞的质量可以超过我们太阳质量的10亿倍。主星系的质量越大,中心黑洞的质量也越大。目前关于超大质量黑洞起源的理论可分为三类。1)它们就像较小的恒星质量的黑洞一样,从恒星的内爆中形成,并以某种方式聚集了足够的物质来发展成超大质量的黑洞;2)早期宇宙中的特殊条件允许形成超大质量的恒星,这些恒星崩溃后立即形成巨大的黑洞"种子";或者3)未来超大质量黑洞的种子诞生于密集的星团中,星团的整体质量足以以某种方式从引力塌缩中创造出它们。到目前为止,这些黑洞“种子”理论中没有一个占据主导地位。像Henize 2-10这样的矮星系提供了有希望的潜在线索,因为它们在宇宙时间中一直保持着小规模,而不是经历像银河系这样的大星系的增长和合并。天文学家认为,矮星系黑洞可以作为早期宇宙中黑洞的类似物,当时它们刚刚开始形成和成长。“第一批黑洞的时代不是我们所能看到的,所以它真的成为了一个大问题:它们从哪里来?矮星系可能保留了一些关于黑洞‘播种’情景的记忆,否则这些记忆会在时间和空间中消失,”Reines说。
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首张黑洞图像为引力磁单极子研究带来新发现


事件地平线望远镜(EHT)在捕捉到银河系M87中的超大质量黑洞的第一张图像时在科学界创造了历史。新研究对这个星系中心的巨大紧凑天体提出了其他解释,并质疑这是否可能包含引力磁单极。

EHT最近以前所未有的角度分辨率绘制了银河系M87的中央紧凑天体。尽管这一显著的突破被解释为基于M87包含一个旋转的或Kerr黑洞的理论。北京大学科维理天文与天体物理研究所(KIAA-PKU)的Chandrachur Chakraborty和Qingjuan Yu、中国国家天文台的Masoumeh Ghasemi-Nodehi和Youjun Lu在《EPJ C》上发表了这项新研究,其探讨了对该图像可能的替代解释。Chakraborty指出:“EHT合作试图表明,观察到的图像总体上跟对Kerr黑洞阴影的预期一致。由于Kerr黑洞的替代方案还没有被排除,我们已经调查了EHT数据是否也跟M87中心天体的替代模型一致。”Chakraborty继续说道,他和他的合著者有一个主要的目的,那就是显示引力磁单极子--或NUT参数--如何影响阴影的大小和形状以及在M87*是否可以排除它的存在。“为了证明这一点,我们使用了M87*的第一幅图像的观测参数值并发现非零的引力磁单极子仍跟目前的EHT观测结果相一致,”Chakraborty说道。Chakraborty继续解释什么是引力磁单极子。“在自然界中,南北磁极总是相伴而行。将一块条形磁铁切成两半,只是产生了两块磁铁,每块磁铁仍有两个磁极,而不是在每一半上产生单独的南北磁极。然而它们的静电表亲,正电荷和负电荷却独立存在。”该研究人员补充称,在理论物理学中,重力和电磁学具有类似的特征。“质量被认为是电荷的类似物。因此,我们把质量称为重力电荷,”Chakraborty说道,“下一个问题是,自然界中是否存在引力电荷或所谓的引力磁单极子?”在论文中,作者提出M87*可能包含一个引力磁单极子,因此,可以被描述为一个更普遍的Kerr-Taub-NUT时空,Kerr时空是具有消失的引力磁单极子的Kerr-Taub-NUT时空的特例。Chakraborty总结称:“从这个意义上来说,没有任何模型是不正确的,这基本上对M87中中央紧凑射电源的时空结构提出了强有力的约束。”另外,他还补充如何测试竞争理论。“从本质上讲,对阴影大小和不对称性的准确测量可以对Kerr参数和NUT参数进行强有力的约束,并打破Kerr和Kerr-Taub-NUT时空之间的退化,包括黑洞和裸奇点之间的退化。”
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科学家认为太阳生命周期的当前阶段最快将在50亿年后结束


太阳并不像宇宙中的其他恒星那样古老。然而,科学家们已经在试图准确地指出太阳将于何时“死亡”。当然,这并不像给出一个日期那么简单。毕竟,他们面对的是一个巨大的能量球,而对它的探索还仅仅停留在表面。然而,科学家们已经设法弄清了关于太阳未来的几个关键点,包括其当前生命阶段的结束。

虽然太阳的完全“死亡”还需要数万亿年的时间,但一些科学家认为太阳生命周期的当前阶段最快将在50亿年后结束。到那时,我们太阳系中心的巨大恒星将耗尽其大部分的氢核心。实际上,我们所知的太阳将会“死亡”。当这种情况发生时,太阳将成为一颗红巨星。它将停止通过核聚变产生热量。美国宇航局(NASA)表示,其核心将变得不稳定,并在这个时候收缩。一旦核心开始变得不稳定,太阳的外层将膨胀。这种膨胀最终将吞噬水星和金星。此外,来自太阳的太阳风将袭击地球,使其失去产生大气层的磁场。这是一个令人恐惧的时刻,尤其是对于任何生命——无论是人类还是非人类。当然,在此之前,还有许多来自太阳的其他威胁。

虽然关于太阳“死亡”的想法是可怕的,但人类有可能甚至不会经历它。据科学家称,地球的海洋或将在10亿年后完全蒸发。届时,太阳的亮度也将增加10%左右。还有其他气候变化的威胁也要考虑在内。归根结底,地球的未来是严峻的,至少科学家说是这样。也许这就是为什么如此多的人如此关注太空旅行和让我们去其他星球。这不仅可以让人类继续生存下去,而且当太阳最终死亡时,它将给人类一个新的家园。
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“隐形”海洋世界:土卫一Mimas拥有内部海洋的证据被发现


美国西南研究院(SwRI)的一位科学家着手证明土星卫星Mimas是一颗冰冻的惰性卫星,但却发现了令人信服的证据,即Mimas有一个液体的内部海洋。在美国宇航局(NASA)卡西尼号任务的最后几天,该航天器在该卫星的旋转中发现了一个奇怪的天平动或振荡,这通常指向一个能够支持内部海洋的地质活跃体。

SwRI的Alyssa Rhoden博士说:“如果Mimas有海洋,它代表了一类新的小型‘隐形’海洋世界,其表面不会暴露出海洋的存在,”她是冰卫星地球物理学专家,主要研究那些含有海洋的卫星,以及巨行星卫星系统的演变。在过去的25年中,行星科学最深刻的发现之一是,在我们的太阳系中,岩石和冰层下有海洋的世界很常见。这样的世界包括巨行星的冰卫星,如木卫二Europa、土卫六Titan和土卫二Enceladus,以及像冥王星这样遥远的行星。像地球这样有表面海洋的世界必须位于与恒星的狭窄距离范围内,以保持支持液体海洋的温度。然而,内部水海洋世界(IWOWs)在更大的距离范围内被发现,大大扩展了整个银河系可能存在的宜居世界的数量。Rhoden说:“由于Mimas的表面有严重的火山口,我们认为它只是一块冰冻的冰块。IWOWs,如Enceladus和Europa,往往是断裂的,并显示出其他地质活动的迹象。事实证明,Mimas的表面在欺骗我们,我们的新认识极大地扩展了我们太阳系及以外的潜在宜居世界的定义。”潮汐过程将轨道和旋转的能量以热量的形式在卫星中消散。为了与从Mimas的天平动推断出的内部结构相匹配,月球内部的潮汐加热必须大到足以使海洋不被冻结,但小到足以维持一个厚厚的冰壳。利用潮汐加热模型,研究小组开发了数值方法,为液态海洋上14至20英里厚的稳态冰壳创造了最合理的解释。“大多数时候,当我们创建这些模型时,我们必须对它们进行微调以产生我们所观察到的东西,”Rhoden说。“这次内部海洋的证据只是从最现实的冰壳稳定性方案和观察到的标度中跳出来。”研究小组还发现,来自表面的热流对冰壳的厚度非常敏感,这是一个航天器可以验证的事情。例如,朱诺号航天器计划飞经Europa,并使用其微波辐射计来测量这个木卫二卫星的热流。这些数据将使科学家能够了解热流如何影响海洋世界的冰壳,如Mimas,随着NASA的 Europa Clipper 接近2024年的发射,这一点特别令人感兴趣。Rhoden说:“尽管我们的结果支持在Mimas内有一个存在的海洋,但要把这颗卫星的轨道和地质特征与我们目前对其热轨道演变的理解相协调是具有挑战性的。评估Mimas作为一颗海洋卫星的地位将为其形成和演变的模型提供基准。这将帮助我们更好地了解土星环和中型卫星,以及潜在的可居住的海洋卫星的普遍性,特别是在天王星。Mimas是一个引人注目的继续调查的目标。”
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NASA TESS卫星发现三颗处于毁灭边缘的巨型行星


在所有已知的世界中,美国宇航局(NASA)的一颗卫星发现的三颗木星大小的气态巨行星可能会成为第一批被自己的恒星吞噬和摧毁的星球。

这些不稳定的行星被称为TOI-2337b、TOI-4329b和TOI-2669b。每一颗都围绕着一颗亚巨型或巨型恒星运行。事实上,研究人员说,TOI-2337b将在未来一百万年内被其宿主恒星吞噬。虽然这可能看起来很漫长,但在宇宙的时间尺度上只是一眨眼的时间,这使得该行星成为我们所知的最危险的世界。“这些发现对于了解系外行星研究的一个新领域至关重要:行星系统如何随时间演变,”美国自然历史博物馆和Flatiron研究所的博士后Samuel Grunblatt上周在一份声明中说。“这些观察提供了新的窗口,让我们了解到在它们的宿主恒星将它们吞噬之前,行星接近其生命的终点。”Grunblatt是一篇概述该发现的论文的主要作者,该论文将发表在即将出版的《天文学杂志》上。这三颗受威胁的气态巨行星是在NASA的凌日系外行星勘测卫星(TESS)于2018年和2019年拍摄的图像中发现的。研究人员目前的理解是,太阳系寿命的最后阶段可能是混乱的,因为恒星膨胀并加热其行星,同时也可能改变其轨道,增加灾难性碰撞的可能性。最终,整个系统可能会崩溃,被恒星吞噬。科学家们说,他们将继续使用TESS和其他工具(如最近发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜)监测这个和其他类似的行星系统。该研究的合著者Nick Saunders说:“我们期望通过TESS找到几十到几百个这种进化的凌日行星系统,提供关于行星如何相互作用、膨胀和围绕恒星迁移的新细节,包括像我们太阳这样的恒星。”
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最新研究计算出可观测的宇宙中有400亿亿个黑洞


宇宙中到底有多少黑洞?这是现代天体物理学和宇宙学中最相关和最紧迫的问题之一。最近,由Andrea Lapi教授和Lumen Boco博士指导的SISSA博士生Alex Sicilia与来自SISSA和其他国家及国际机构的其他合作者一起探讨了这个有趣的问题。在刚刚发表在《天体物理学杂志》上系列论文的第一篇中,作者研究了恒星质量黑洞的统计学,这些黑洞的质量在几个到几百个太阳质量之间,起源于大质量恒星的生命末期。这项工作的创新之处在于将恒星和双星演化的详细模型与单个星系中恒星形成和金属富集的高级配方结合起来。这是对整个宇宙历史中的恒星黑洞质量函数进行的最早、最有力的从头计算之一。


根据这项新的研究,宇宙整体普通(重子)物质中约有1%被锁在恒星质量的黑洞中。令人惊讶的是,研究人员发现,目前在可观测的宇宙(直径约900亿光年的球体)中,黑洞的数量约为400亿亿个,即4后面有19个零!这一重要结果的获得要归功于一种独创的方法,它将SISSA研究员Mario Spera博士开发的最先进的恒星和双星演化代码SEVN与星系相关物理属性的经验处方相结合,特别是恒星形成率、恒星质量的数量和星际介质的金属性(这些都是定义恒星黑洞数量和质量的重要因素)。对可观测宇宙中黑洞数量估计并不是科学家们在这项研究中所调查的唯一问题。在与帕多瓦大学的乌戈-迪卡洛博士和米切拉-马佩利教授的合作下,他们还探索了不同质量黑洞的各种形成渠道,如孤立的恒星、双星系统和恒星团。根据他们的工作,最大质量的恒星黑洞主要起源于恒星群中的动力事件。具体来说,研究人员表明,需要此类事件来解释LIGO/Virgo合作组织从引力波观测中估计出的凝聚黑洞的质量函数。这项工作为高红移的(超)大质量黑洞轻种子的产生提供了一个强有力的理论,并且可以构成研究重种子起源的一个起点。
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国际空间站正在开展首个ISSAP“太空考古”项目


本周,由弗林德斯大学考古学家 Alice Gorman 副教授和加利福尼亚州查普曼大学的 Justin Walsh 副教授带领的团队,开启了在国际空间站上的一个有趣项目。据悉,ISSAP 是全球首个瞄向太空栖息地的考古研究。通过将考古学观点引入太空,其旨在了解人类如何适应在全新的太空环境中的生活。

资料图(来自:NASA)目前 ISSAP 已开启第一项“四边形组合研究实验”(简称 SQuARE),创造性地选定了首个空间站考古目标 —— 测试坑(test pit)。与地球上挖掘一平米空间以了解某个地点,并制定后续研究策略的方法类似。ISSAP 团队将使用胶带划定国际空间站上的同等大小区域,然后通过每日照片来研究其使用方式。Alice Gorman 解释称:虽然无需每日挖掘新的土层,但此举还是有助于确定样本区域是如何被使用、以及如何随时间而变化的。

格林威治标准时周五下午,NASA 宇航员 Kayla Barron 会在具有代表性的工作 / 生活场所划定一平米区域,包括厨房桌台、工作站、物流架、以及厕所的墙壁等。作为实验的一部分,国际空间站工作人员也为自己选择了一个额外的研究地点。由兴趣评估记录可知,最后一个“正方形区域”被画在了美国 Destiny 实验仓的某个机架上。最后,该项目由查普曼大学提供资助,并在 Axiom Space 的协助下顺利实施。当前每日摄影计划正在进行中,且会持续 60 天。
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计算机模拟被用来预测小行星的潜在碰撞 结果为NASA任务提供数据


根据在AIP出版社的《AIP进展》上发表的一项研究,来自中国国家自然灾害防治研究院的一名研究人员开发了一个小行星碰撞的计算机模拟,以更好地了解这些影响小行星撞击因素。


该计算机模拟最初试图复制在实验室进行的小行星撞击模型。在验证了模拟的准确性之后,研究人员认为它可以用来预测未来小行星撞击的结果,或者通过研究它们的弹坑来了解更多关于过去的撞击。“从这些模型中,我们大致了解了一个破坏性的撞击过程,以及它的陨石坑形成,”研究人员说。“而从陨石坑的形态中,我们可以了解到撞击环境的温度和它的速度。”研究人员的模拟是使用时-空守恒元解元方法建立的,该方法由美国宇航局设计,并被许多大学和政府机构使用,用于模拟冲击波和其他声学问题。研究人员的目标是模拟一个小型岩石小行星以每秒几千米的速度撞击一个较大的金属小行星。利用模拟,他们能够计算出这将对金属小行星产生的影响,例如陨石坑的大小和形状。

模拟结果与实验室中模拟的小行星撞击进行了比较。模拟结果在这些实验测试中保持不变,这意味着研究的下一步是利用模拟产生更多在实验室中无法产生的数据。这些数据是为美国宇航局的Psyche任务做准备的,该任务旨在成为第一个探索完全由金属构成的小行星的航天器。与更熟悉的岩石小行星不同,金属小行星是由与地球地壳大致相同的材料制成的,而金属小行星是由地球内部核心的材料制成的。美国宇航局认为,研究这样的小行星可以揭示更多关于在我们自己星球中心发现的条件。研究人员认为计算机模拟模型可以将他们的结果推广到所有的金属小行星撞击,并在此过程中回答关于小行星相互作用的几个现有问题。研究人员说:“撞击后会产生什么样的地球化学成分?什么样的撞击会对当地气候造成好的或坏的后果?我们能否改变小行星冲向我们的轨迹?”
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哈勃发现矮星系中的一个黑洞引发了新恒星的形成


当你想到黑洞的时候,你可能会想到毁灭:它们吞噬着它们所经过的一切,是天文世界的“怪物”,吞噬着气体、尘埃、行星和恒星等。但是最近,哈勃太空望远镜发现了一些耐人寻味的东西:一个黑洞似乎不是在吞噬恒星,而是在帮助新的恒星形成。

研究人员观察了一个名为Henize 2-10的矮星系,该星系位于3000万光年外的Pyxis星座,并发现该星系中心的黑洞似乎在帮助新恒星的形成。天文学家对这个星系中的黑洞已经争论了多年,现在新的数据表明,尽管看起来很奇怪,但黑洞实际上正在支持恒星的形成。相关论文已发表在《自然》杂志上。该论文的作者Amy Reines说:“从一开始我就知道在Henize 2-10中发生了一些不寻常的事情,现在哈勃提供了一个非常清晰的画面,说明黑洞和位于距离黑洞230光年的邻近恒星形成区域之间的联系。”发生这种情况是因为黑洞的气体外流。尽管黑洞主要是吞噬物质,但一些接近事件视界的物质可以被喷射出来,形成一股远离黑洞的气流。根据哈勃网站,这种气体外流的作用“就像一条通往明亮的恒星托儿所的脐带”。外流以每小时100万英里的巨大速度移动,撞上了已经在促进恒星形成的浓密气体云,并向外扩散。这种物质的扩散有助于恒星沿着外流的路径形成。“Henize 2-10距离我们只有3000万光年,它足够近,以至于哈勃能够非常清楚地捕捉到黑洞外流的图像和光谱证据。”该论文的主要作者Zachary Schutte解释说:“额外的惊喜是,外流不是抑制了恒星的形成,而是引发了新恒星的诞生。”现在,研究人员对矮星系和位于其中心的黑洞更加感兴趣,因为它们可以帮助回答关于超大质量黑洞以及这些“怪物”如何形成的一些重大问题。
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来自另一世界的航班延误:NASA宣布推迟“机智号”第19次飞行


航班延误是地球上生活的一个事实。事实证明,它们在火星上也存在。NASA于当地时间周三表示,“另一个世界的恶劣天气导致的首次航班延误”影响了火星直升机“机智号(Ingenuity)”的活动日程。

“机智号”目前已经进行了18次成功的飞行并正在为1月5日进行的第19次飞行做准备。但1月初在Jezero环形山掀起的一场区域性沙尘暴迫使推迟到不早于1月23日。“幸运的是,机智号没有携带乘客,它的所有行李都是‘随身携带’的,所以后果只是在等待更好的天气,”机智号团队在一份状态更新中写道。随着火山口从夏末进入秋季,它的季节正在发生变化,但这场沙尘暴却出乎意料。“这场风暴的出现来得相当早--甚至在传统的沙尘季节开始之前!。事实上,我们以前从来没有在火星年这么早看到过这种强度的风暴,”该团队说道。

NASA依靠来自轨道航天器和“毅力号”上的气象站的数据来帮助确定条件是否足够好,进而让“机智号”起飞。该团队不得不根据现有的数据提前几天做出决定。推迟第19次飞行是一个明智之举,因为侵袭的尘埃改变了火山口的大气条件并减少了到达“机智号”太阳能阵列的阳光。这颗红色星球因沙尘暴而臭名昭著。InSight着陆器最近在沙尘暴期间进入了保护性安全模式,而“机遇号”漫游车在2018年由于受到一场大规模风暴的影响而结束了任务。Jezero的风暴现在已经缓解,但NASA在展望火星的沙尘季节时将从天气预报工作和飞行决策中吸取教训。对于这架勇敢的直升机来说未来可能还会有更多的延误。
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NASA NEA Scout任务将探测被航天器访问的最小的小行星


围绕美国宇航局(NASA)非载人的Artemis I任务的大部分关注点是测试SLS火箭和猎户座飞船,作为送人类重返月球的前奏。但是Artemis I还将发射一个有趣的辅助任务,即“近地小行星侦察兵”(Near-Earth Asteroid Scout)航天器。

NEA Scout是一个精致的立方体卫星,NASA说它将 “追寻将成为有史以来被航天器访问的最小的小行星”。它的目标是 2020 GE,这颗小行星比一辆校车还要小。这颗太空岩石的直径在60英尺(18米)以下。NASA在周四的一份声明中说:“它将通过展开太阳帆来利用太阳辐射进行推进,这将是该机构的第一个深空任务。”

太阳帆技术是一个相对较新的前沿领域。帆船的比喻很贴切,尽管这种微小的航天器依靠的是来自太阳的光子粒子而不是风。行星协会在2019年用LightSail 2立方体卫星成功演示了这项技术。NEA Scout的太阳帆是由超薄的塑料涂层铝制成的,将展开到一个壁球场大小。立方体卫星大约有鞋盒那么大。NEA Scout首席科学调查员Julie Castillo-Rogez说:“尽管从行星防御的角度来看,大型小行星是最值得关注的,但像2020 GE这样的天体要普遍得多,而且会对我们的星球造成危害,尽管它们的体积较小。”Artemis I预计将在今年发射,也许最早在3月或4月。如果一切顺利,NEA Scout将寻求在2023年底与它的小行星“相遇”。
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NASA Swift天文台进入安全模式,团队正在调查可能的反应轮故障


当地时间2022年1月18日周二晚,NASA的尼尔·盖尔斯·斯威夫特(以下简称Swift)天文台进入安全模式,暂停了科学观测。眼下,任务小组正在调查航天器的一个反应轮可能出现的故障。该小组已经关闭了疑似轮子的电源。观测站及其所有仪器在其他方面都很健康并按预期运行。

作为预防措施,观察站将保持在安全模式下,与此同时团队正在进一步调查这个问题。Swift上总共有六个反应轮。团队正在努力使用五个反应轮来恢复科学运作。剩下的五个轮子都在按预期工作。这是在Swift运行的17年里头其反应轮第一次出现故障。据了解,Swift负责研究宇宙中的高能事件,如伽马射线暴,这可能来自于垂死的恒星中诞生的黑洞。
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宇航员在太空行走后进行清理工作 SpaceX货运龙飞船延迟从ISS脱离


一艘美国货运补给飞船将至少多等一天才能从国际空间站脱离,同时装满重要的研究样本以返回地球。与此同时,两名 Expedition 66 宇航员在太空行走后正在清理,以激活俄罗斯对接模块。

对恶劣天气的预测导致SpaceX货运龙飞船从国际空间站脱离的时间从周五推迟到周六。现在,脱离的时间定于美国东部标准时间1月22日星期六上午10点40分。NASA TV 将于周六上午10点15分开始对此进行直播。如果在周六进行脱离,则溅落将安排在1月23日星期日下午 4 点左右。与此同时,NASA飞行工程师Kayla Barron和Thomas Marshburn已在周四早上在货运龙飞船内装载生物样本,以便其返回地球并进行分析。Barron还和欧空局(ESA)宇航员Matthias Maurer一起,将装满更多研究样本的科学冰柜转移到该飞船上。整个周四,生命科学一直在推进,Maurer和NASA飞行工程师Mark Vande Hei继续研究长期太空任务如何影响宇航员的视觉功能。NASA 宇航员 Raja Chari 收集了他的血液和尿液样本,用于存放在科学冰箱中并随后进行分析。Chari 后来参与了人类食品生理学研究,该研究正在探索饮食和营养如何影响太空中机组人员的健康。宇航员Anton Shkaplerov和Pyotr Dubrov周四早上召集俄罗斯任务控制员参加太空行走后的会议。在周四持续7小时11分钟的太空行走中,两人激活了新的Prichal对接模块,成功地将其与轨道实验室的俄罗斯部分整合在一起。周四协助太空行走者的 Vande Hei 也于周五加入了他们的行列,帮助移除安装在Orlan太空服上的美国灯和摄像头。
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俄罗斯宇航员完成太空行走:致力于配置和激活Prichal模块


俄罗斯宇航员Anton Shkaplerov和Pyotr Dubrov在美国东部时间1月19日下午2点28分结束了他们的太空行走,此次任
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