 ▼
 01 视频展示詹姆斯-韦伯太空望远镜在轨道上的L2位置眼下，已经发射升空的詹姆斯-韦伯太空望远镜正在前往其轨道目的地。韦伯将在太空中一个被称为第二拉格朗日点（简称L2）的位置运行时执行其科学任务。L2位于离地球100万英里的地方。  当韦伯在L2轨道上运行时，望远镜在围绕太阳运行时跟地球保持一致。L2是一个点，地球和太阳的引力影响平衡了一个跟它们一起运行的小物体的向心力。 02 天文学家在我们的“银河系后院”发现了神秘天体一个对宇宙中的无线电波进行测绘的团队发现了一个不寻常的东西，其每小时会释放三次巨大的能量爆发，并且它还不同于天文学家之前所见的任何东西。发现它的团队认为它可能是一颗中子星或白矮星--恒星的塌缩核心--拥有一个超强的磁场。  在太空中旋转，这个奇怪的天体发出一束辐射，穿过我们的视线，并在每20分钟内有一分钟是天空中最明亮的无线电源之一。来自科廷大学国际射电天文研究中心节点的天体物理学家Natasha Hurley-Walker博士带领团队做出了这个发现。她说道：“在我们的观测中，这个天体在几个小时内出现和消失。这完全出乎我们的意料。对于一个天文学家来说，这有点诡异，因为天空中没有任何已知的东西可以做到这一点。而且它离我们真的很近--约4000光年远。它就在我们的银河系后院。”  科廷大学荣誉学生Tyrone O'Doherty利用西澳大利亚内陆的默奇森广域阵列(MWA)望远镜和他开发的一项新技术发现了这个天体。现正在科廷大学攻读博士学位的O'Doherty先生说道：“令人兴奋的是，我去年确定的光源竟然是一个如此奇特的天体。MWA的宽阔视野和极高的灵敏度是勘测整个天空和探测意外情况的完美选择。”宇宙中开启和关闭的物体对天文学家来说并不陌生--他们称之为“瞬变体”。ICRAR-Curtin的天体物理学家这项研究的论文共同作者Gemma Anderson博士说道：“当研究瞬变体时，你在观察一颗大质量恒星的死亡或它留下的残余物的活动。”“慢速瞬变体”--如超新星--可能在几天内出现，几个月后消失。“快速瞬变体”--像一种叫做脉冲星的中子星--在几毫秒或几秒钟内闪烁。但Anderson表示，发现一个开启了一分钟的东西真的很奇怪。她称，这个神秘的天体非常明亮、比太阳还小但却发出高度极化的无线电波--表明这个天体有一个极强的磁场。  Hurley-Walker博士称，这些观察结果跟一种被称为“超长周期磁星”的预测天体相匹配。“这是一种缓慢旋转的中子星，在理论上已经被预测为存在。但没有人想到会直接探测到这样的一个，因为我们没有想到它们会如此明亮。不知何故，它将磁能转换为无线电波，比我们之前看到的任何东西都要有效得多。”Hurley-Walker博士现在正在用MWA监测这个天体，看看它是否重新开启。“如果它恢复了，整个南半球甚至轨道上都有望远镜可以直接指向它。”Hurley-Walker博士计划在MWA的庞大档案中寻找更多这些不寻常的天体。“更多的探测结果将告诉天文学家，这是一个罕见的一次性事件，还是一个我们以前从未注意过的庞大的新群体。”MWA主任Steven Tingay教授表示，该望远镜是平方千米阵列(SKA)的先驱仪器--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。“找到这个天体并研究其详细属性的关键是我们已经能够在Pawsey研究超级计算中心收集并存储MWA在过去近十年中产生的所有数据，”他说道，“当你发现一个天体时，能通过这样一个庞大的数据集进行回看，这在天文学中是相当独特的。毫无疑问，在未来几年里，MWA和SKA还将发现更多的宝石。” 03 NASA MRO新数据使科学家们重新思考火星上流动水的时间表科学家们一直在努力解开火星上水的奥秘，从南部冰盖下的东西到这个星球的古老历史。一项使用美国宇航局（NASA）火星勘测轨道飞行器(MRO)数据的研究表明，科学家们可能需要修改红色星球上流动水的已知时间表。  今天的火星是一个干燥、多尘的地方。科学家们说，它曾经要湿润得多，但是水在大约30亿年前从表面蒸发掉了。去年年底发表在《AGU Advances》杂志上的这项新研究发现了最近在20亿至25亿年前就有流动水的证据。火星水的时间表对于了解该星球的潜在可居住性非常重要。NASA在周三的一份声明中说：“这一发现提出了新的问题，即微生物生命在火星上能存活多久，如果它曾经形成的话。至少在地球上，有水的地方就有生命。”例如，NASA的“毅力号”探测器正在一个古老的湖床内寻找古代微生物生命的迹象。  蒸发的水通常会留下它存在的痕迹。在火星的情况下，这些迹象是以氯盐沉积的形式出现的。MRO的数据使研究人员能够在火星的一个以撞击坑为标志的区域绘制这些沉积物的存在。NASA表示：“这些陨石坑是确定这些盐的年代的一个关键。一个地形的陨石坑越少，它就越年轻。通过计算表面一个区域的陨石坑数量，科学家可以估计其年龄。”  MRO以多种方式收集数据。在这项研究中，该航天器的相机和它的火星紧凑型侦察成像光谱仪（Crism）仪器提供了关键信息。Crism能够发现由水形成的矿物残留物。研究人员检查了以前的池塘和溪流，并确定了这些沉积物的日期。这就是他们得出红色星球上流动的水的最新时间表的原因。  随着机器人探险家从地表和高空对火星进行调查，科学家们对火星的了解在不断发展。研究报告的共同作者、加州理工学院的行星科学家Bethany Ehlmann说：“令人惊讶的是，在提供高分辨率图像、立体和红外数据十多年后，MRO推动了关于这些河流相连的古盐池的性质和时间的新发现。” 04 中俄即将签署月球科研站合作协议 计划在2026年至2035年之间建成据俄罗斯媒体报道，俄罗斯驻华大使杰尼索夫表示俄罗斯和中国准备签署建造国际月球科研站项目的政府间协议。据他所说，两国航天合作发展良好，成果丰硕。合作主要在两个方面进行，太空飞行，然后是地球遥感和技术导航。两国有合作计划，于2018年签署，并于2022年到期，现在正在制定新的五年计划。杰尼索夫表示，至于月球科研站，我们正在制定政府间合作协议，协议内容已经几乎准备好，近期将签署。该月球站被称作国际站，并邀请所有国家参与。该月球站计划在2026年至2035年之间建成，之后将开始投入使用。路线图已经在6月圣彼得堡GLEX-2021全球航天探索大会上提交审议，计划配装远程通信模块、指挥中心、动力模块、起降平台、观测模块、实验室模块、技术工艺模块、研究模块、月地通信模块，将在项目框架内研发月球站基础设施无人化运行技术。据俄航天集团副总经理萨维利耶夫和中国国家航天局副局长吴艳华介绍，国际月球科研站将分三个阶段建设：第一阶段应于2026年至2030年开展，双方将在这一阶段开始联合行动，从月球采样返回，并检验月球科研站指挥中心的有关技术；第二阶段应于2031年至2035年开展，其间双方计划在月球轨道和月球表面部署用于保障能源、通信和设备运输的系统；国际月球科研站应在第三阶段全面投入运行。  05 SpaceX近七年前送入太空的一枚火箭将在三月初撞上月球埃隆·马斯克开办的宇航公司SpaceX近七年前送入太空的一枚火箭将在三月初撞上月球。这听起来可能不是一件好事，但是这种撞击可能会提供一些有价值的科学信息。  "2015年2月，SpaceX从佛罗里达州发射了它的第一个星际任务，将一颗气象卫星送到离地球100多万英里的地方。在猎鹰9号火箭长时间燃烧以达到转移轨道后，它没有足够的燃料返回地球大气层，并且它也"缺乏摆脱地月系统引力的能量，"气象学家Eric Berger在Ars Technica上写道，这使它处于一个"混乱的轨道"。猎鹰9号重达大约4公吨第二级，将在几周后以约2.58公里/秒（5700英里/小时）的速度撞向月球。撰写"冥王星计划"软件以追踪近地物体的比尔·格雷说，它将在3月4日撞上月球的远端，经纬度靠近赤道。  对于希望从地球上看到碰撞的业余天文学家来说，届时月球的大部分将被挡住，"即使它的撞击发生在近端，也是在新月之后几天发生的"。据信目前在月球轨道上运行的卫星，包括美国宇航局的月球侦察轨道器和印度的Chandrayaan-2航天器，将能够从撞击坑和揭示的物质中收集有价值的数据。美国宇航局在2009年出于同样的目的，故意用一个废旧的火箭级撞击月球，但这被认为是第一次有一块太空垃圾无意中撞击月球的例子。 06 科学家在银河系中发现奇怪无线电信号：每18分钟重复一次天文学家发现了一个奇怪的无线电信号，它来自我们银河系的某个地方，然而任何已知的天体都无法解释这种现象。当它处于活跃状态时，这个信号源会发出持续时间长达1分钟的高能射电暴，约每隔20分钟一次。  这个天体是由一个团队利用西澳大利亚的默奇森广域阵列(MWA)望远镜发现的，该望远镜使用无线电波扫描天空的大片区域。科廷大学荣誉学生Tyrone O'Doherty正在寻找银河系平面内的瞬时物体比较相隔24小时拍摄的一对图像以寻找在这段时间内亮度变化的东西。果然，一个信号以巨大的无线电波峰值脱颖而出。当研究小组搜索同一地区的旧数据时，他们发现了更多具有惊人规律性的脉冲信号。不管它是什么，这个天体每隔18.18分钟就会像时钟一样发出脉冲，每个脉冲则持续30到60秒的时间。这项研究的首席研究员Natasha Hurley-Walker博士表示：“在我们的观测中，这个天体在几个小时内出现和消失。这完全出乎意料。对于一个天文学家来说，这有点诡异，因为在天空中没有任何已知的东西能做到这一点。而且它离我们真的很近--约4000光年远。它就在我们的银河系后院。”更加神秘的是，这个天体并不只是不断地这样做--它在2018年1月经历了一个活跃期，2月的大部分时间是关闭的，然后在3月的大部分时间又打开了。在这30天的每个活跃期，它都坚持其严格的时间表，但在之前的五年或之后的四年中却都没有。  那么它是什么呢？一个来自深空的可疑重复的无线电信号总是会引起外星人的话题，但研究人员说这是不可能的。该信号涵盖了非常广泛的频率范围，这表明它是一个自然来源。并且它的一些其他特征为它可能是什么提供了线索。分析显示，来自该天体的光有90%是偏振的，这表明它有非常强的、高度有序的磁场。而它的重复性意味着它很可能在旋转。这些都是脉冲星和磁星的特征，而这个新的天体可能是其中之一--尽管是一个非常不寻常的天体。这两个天体都是中子星的类型，是大质量恒星死亡后留下的紧凑核心。脉冲星发出的辐射束像灯塔一样扫过天空，这使它看起来像灯光在闪动。同时，磁星有极强的磁场。在罕见的情况下，中子星有可能既是脉冲星又是磁星，而由于这个新天体同时具有这两种特性，这就是一种可能性。但有一个主要问题--它的旋转速度太慢了。脉冲星的旋转速度为几毫秒到几秒钟，而磁星的旋转速度可以慢到每10秒一次。这个新信号的18分钟旋转时间太长，无法整齐地装入盒子。“问题是，如果你去做所有的数学运算，你会发现他们不应该有足够的能量来产生这种每20分钟一次的无线电波，”Hurley-Walker说道，“这是不可能的，它们应该是安静的。所以我们认为是磁场线以某种方式扭曲了。中子星经历了某种爆发或活动，导致暂时产生无线电波，这使得它强大到足以每20分钟产生一些东西。”  研究小组认为，该天体是一个“超长周期磁星”，这是一种慢速旋转的变体，已经被假设过但从未被探测到。Hurley-Walker说道：“没有人想到会直接探测到这样的天体，因为我们没有想到它们会如此明亮。不知何故，它将磁能转换为无线电波，比我们之前看到的任何东西都要有效得多。”有趣的是，磁星还是另一个宇宙之谜的主要候选人，即快速射电暴(FRB)。这些信号是短命的无线电波脉冲，可以是一次性的事件，也可以定期或随机地重复。虽然这些信号的来源尚未得到证实，但磁星具有所有正确的成分，最近在我们银河系中的一个磁星被发现发出了可疑的类似FRB的信号。研究小组称，超长周期的磁星也有可能是FRB的原因。和以往一样，这个谜团只有通过更多的观测才能被解开。研究小组正在计划使用MWA来关注这个新的天体以防它重新开启，另外通过扫描银河系平面来寻找任何其他潜伏在那里的迹象。对其他档案数据的搜索也可能发现类似的信号。 07 NASA公布2022年太空技术衍生项目NASA可能因其在探索太空和S将人类送上月球方面的作用而最为知名。然而，许多人可能没有意识到的是，该机构在改善地球上的生活方面所做的工作可以说比它在探索太空方面做的更多。这一启示不应该是一个惊喜。 虽然该机构的主要任务是专注于太空，但实际上实现这一目标需要大量的创新和发散性思维。更多的时候，为解决太空中的问题而设计的产品、服务和方法在地球上有着宝贵的应用。除了为太空开发的技术外，NASA还将一些开发工作专门集中在人类目前面临的地面问题上。改进的假肢、太阳能电池板、冻干食品、DustBuster吸尘器、记忆泡沫、空气净化器、运动鞋和基于阻力的健身器只是NASA在过去几十年里参与创造的一些日常用品。按照惯例，本周NASA将对其最近的一些衍生项目进行宣传。Spinoffs 2022  NASA日前发布了2022年1月的Spinoffs出版物，其详细介绍了一些公司使用其开创的技术和方法的创新方式。该出版物详细介绍了超45家使用NASA各种技术的公司，其中涉及到相当广泛的行业。“NASA的技术组合包含了许多创新，这些创新不仅使探索成为可能而且还能应对挑战并改善国内的生活，”位于华盛顿的该机构空间技术任务局(STMD)副局长Jim Reuter说道，“我们收集了这些NASA技术和研究成功商业化的例子，不仅是为了与公众分享太空计划的好处也是为了激励下一代的企业家。”对此，slashgear快速浏览了NASA列入今年Spinoffs的几个主要项目的例子，首先是人们可能会在自己最喜欢的科幻电影或故事中看到或读到的一种耕作技术。垂直耕作  该计划的主要亮点之一是垂直耕作。垂直农业也被称为可控环境农业(CEA)，是太空旅行的理想解决方案，因为它可以最大限度地利用可用空间并最大限度地减少资源的使用且不依赖传统的太阳能。Plenty Unlimited Inc.是一家使用NASA的创新并将其应用于地面农业的公司。根据该机构的说法，该公司能成功地耕种食物且在种植过程中只需使用传统农场所消耗的1%的水。Plenty还能全年耕种并将其垂直农场置于城市中。通过将农场放在室内，作物可以免受可能对产量产生负面影响的环境因素的影响。更重要的是，由于植物是垂直种植的，所以CEA所占用的空间明显减少。事实上，就产量而言，Plenty的两英亩农场可跟传统的720英亩农场媲美。新一代空气过滤  COVID-19大流行显示了对更好的空气过滤系统的需求，特别是一旦发现空气传播是病毒传播的主要途径之一。而NASA在为船舶和空间站开发空气过滤技术方面有着悠久的历史，并且各公司都渴望将这种创新用于对抗COVID。ActivePure Technology、TFI Environmental Company Inc.和Airgloss则都是使用了NASA设计的空气过滤技术的几家公司之一。得益于NASA的技术所提供的好处，这些公司的产品--在大流行之前被认为是小众产品--突然间需求量很大，以至于这些公司正在努力跟上产量。用于改进机器人技术的非晶金属  公司以NASA技术为基础的另一个领域是在机器人领域。可以说，没有哪个机构比NASA更依赖机器人，除了各种轨道任务外，还利用它们来探索火星表面。不幸的是，陆地机器人的世界仍然远远落后于科幻小说几十年来的想象。人工智能（AI）、成本和可用设计的限制是该行业尚未完全克服的局限。然而NASA的创新正在提供帮助，其带来了cobots（协作机器人）的兴起。这种机器人的设计是为了更好地与人类互动。有许多因素促成了这一新一代的机器人，其中包括改进的AI及创造更小、更便宜的机器人的能力。来自NASA的最新（也许是最重要的）技术突破正在推动人们全速向下一代机器人迈进。这一突破则就是使用非晶态金属制成的齿轮。NASA在太空中遇到的挑战之一是使用需要润滑的传统钢制齿轮。在寒冷的太空中，润滑的效果并不是很好，于是NASA想出了一种制造非晶态金属的方法。这些合金从液体迅速冷却为固体，由于原子的随机排列，它们同时还保留了玻璃和金属的特性。然后这些合金可以用来制造不需要润滑的齿轮。在陆地机器人设计领域，用非晶态金属制造齿轮的价格约是钢的一半，这大大降低了机器人的制造成本。毫无疑问，许多行业最大的突破归功于在NASA诞生或受其启发的发明。2022年的附带公司只是最新的例子，它们表明了该机构对广泛的科学努力做出的巨大贡献。 08 火星岩石样本发现地球常见碳类型 增加火星存在生命可能性在“好奇号”对岩石样本进行分析之后，美国国家航空航天局宣布，其中几个样本富含一种我们在地球上也能看到的碳类型。美国宇航局称，这种特征最常与生物过程有关，这进一步增加了火星上存在生命的可能性。  当然，就像以前从红色星球上回收的许多样本一样，这些新的样本继续引起新的问题。值得注意的是，火星上发现的这种碳类型并不一定是古代生命的证明。除了古代生命之外，也有可能是二氧化碳和紫外光之间相互作用的结果，甚至于可能是数百万年前发生的重大宇宙事件后留下的碳的残留物。  有了这么多的可能性，这些样本继续给美国宇航局和其他科学家带来很多思考。在美国宇航局网站的公告中，前“好奇号”调查员保罗·马哈菲（Paul Mahaffy）表示：“我们在火星上发现的东西是诱人的有趣的。但是我们需要更多的证据来证明火星上确实存在生命”。  Mahaffy 还指出，“好奇号”背后的团队正在研究他们在“好奇号”采集样本中发现的碳特征背后的其他可能性。科学家们今年早些时候在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的研究。作者分解了他们的假说以及关于这些发现的更多信息。美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体生物学家 Jennifer L. Eigenbrode 在公告中写道：“最困难的事情是放下地球，放下我们的那种偏见，真正尝试去了解火星上的化学、物理和环境过程的基本原理。我们必须真正打开我们的思想，跳出框框来思考。一旦我们做到这一点，我们就可以开始真正解码我们在火星上发现的数据。如果我们不这样做，我们最终可能会误解好奇号漫游者样本所提供的数据”。 09 科学家将大质量恒星“海山二”大爆发进行了视觉化处理海山二(Eta Carinae )曾是天上最亮的恒星之一，在19世纪40年代中期，它在南方的天空中很容易看到。但在短暂的爆发之后，海山二这颗恒星很快就淡出了人们的视野。  现在，一个半世纪过去了，NASA的太空观测站（从红外光到X射线的探测）已经使天文学家和艺术家们能够组装出一个Homunculus星云的三维模型以及笼罩着这颗娇气的恒星的尘埃和气体云。这不仅仅是一个引人注目的可视化，1843年大爆发的故事和被驱逐的星云的历史哈将丰富天文学习，而这是NASA学习的一个关键目标。海山二：大质量恒星的大爆发视觉化探索大质量恒星的大爆发NASA的Universe of Learning一个新天文学可视化展示了围绕海山二的多波长发射（从红外光到X射线）和三维结构，海山二是我们银河系中最巨大和爆发性的恒星之一。海山二因19世纪40年代观察到的一次辉煌而不寻常的爆发而闻名，被称为“大爆发(Great Eruption)”。这短暂地使它成为夜空中最亮的恒星之一，释放出的可见光几乎跟超新星爆炸一样多。这颗恒星在这次爆发中幸存下来并在接下来的五十年中慢慢消逝。造成这种亮度变化的主要原因是一个由气体和尘埃组成的小星云--Homunculus星云，它在爆炸中被排出并挡住了这颗恒星的光线。使用NASA的哈勃太空望远镜和钱德拉X射线天文台进行的观测揭示了可见光、紫外线和X射线光的细节。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STScI)的天文学家和艺术家们开发了三维模型以表现同源星的沙漏形状和包裹着它的发光气体云。其结果是一个令人惊叹的嵌套排放之旅，进而使二维图像具有三维生命。STScI的首席可视化科学家和项目负责人Frank Summers说道：“该团队在表现体积层方面做得非常出色，观众可以立即直观地理解海山二周围的复杂结构。我们不仅可以讲述大爆发的故事，还能以三维方式展示由此产生的星云。”此外，海山二在红外波长下极为明亮，它的辐射影响到它所在的更大的船底座星云。通过跟NASA的斯皮策太空望远镜的观测合作，该团队得以将海山二置于该恒星形成区域的耀眼的红外视角中。加州理工学院/IPAC的首席可视化科学家和团队成员Robert Hurt评论称：“斯皮策的红外图像让我们透过遮挡我们可见光视野的尘埃，并揭示出这颗明亮恒星周围的船底座星云的复杂细节和范围。”马萨诸塞州剑桥市钱德拉X射线中心的可视化首席科学家Kim Arcand则指出：“我们可以把这些模型如海山二的模型用于3D打印和增强现实程序中。这意味着更多的人可以把他们的手放在数据上--字面上的和虚拟的--这使得更好的学习和参与。”海山二是已知质量最大的恒星之一。这些特殊的恒星在其生命中很容易爆发。它们将以坍缩成黑洞的方式结束生命并可能还伴随着超新星爆炸。海山二就是最接近和研究得最好的例子之一，其可以用来了解非常大质量恒星的生命和死亡。 10 土星“死星卫星”米玛斯可能隐藏着一个海洋土星有一些著名的卫星，比如土卫二（Enceladus，恩克拉多斯）和土卫六（Titan，泰坦）。但是，土卫一（Mimas，米玛斯）因其与《星球大战》中的“死星”相似而闻名。事实证明，它可能隐藏着一个海洋。  发表在《Icarus》杂志上的一项研究提出了证据，表明土卫一米玛斯在其冰冷的表面下有液体。研究主要作者Alyssa Rhoden周三在美国西南研究所(SwRI）的一份声明中说：“如果米玛斯有海洋，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。”米玛斯可能看起来很安静，但是美国宇航局（NASA）现在不存在的研究土星的卡西尼号航天器 “在这颗卫星的旋转中发现了一个奇怪的天平动，或振荡，这通常表明一个能够支持内部海洋的地质活跃体，”SwRI说。  卡西尼号发现的“振荡”表明米玛斯的内部足够温暖，可以形成液态海洋，但又不至于温暖到损害该卫星厚厚的冰壳。研究人员计算出该冰壳的厚度可能达到19英里（31公里）。目前研究人员认为可能的内部水海洋世界（IWOWs）包括土卫二、土卫六和木卫二（Europa，欧罗巴）这些地方特别有趣，因为它们可能适合微生物生命的居住。较大的卫星往往在其表面有地质活动，暗示着下面正在发生的事情。然而，米玛斯在隐藏其液体方面做得很好，如果它确实存在的话。Rhoden说：“事实证明，米玛斯的表面在欺骗我们，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。”研究人员还没有准备好宣布米玛斯肯定是一个IWOW。围绕它的形成和演化仍有一些问题。Rhoden称它是一个“引人注目的继续调查的目标”。 11 双子座南望远镜的自适应光学系统捕捉到年轻恒星喷流的清晰图像在美国国家科学基金会NOIRLab计划中的国际双子座天文台从智利拍摄的新图像中，蜿蜒的恒星喷流穿过一片恒星区域。轻轻弯曲的恒星喷流是年轻恒星的流出物，天文学家怀疑它们的侧旋外观是由伴星的引力引起的。这些水晶般清晰的观测是使用双子座南望远镜的自适应光学系统进行的，该系统帮助天文学家抵消了大气湍流的模糊影响。  年轻恒星喷流是恒星形成的一个常见副产品，被认为是由旋转的年轻恒星的磁场和它们周围的气体盘之间的相互作用造成的。这些相互作用向相反的方向喷射出双股电离气体，如天文学家在智利安第斯山脉边缘的Cerro Pachón上使用双子座南望远镜拍摄的两张图片。双子座南望远镜是国际双子座天文台的一部分，它是美国国家科学基金会NOIRLab的一个项目，由位于地球上两个最佳观测点的双8.1米光学/红外望远镜组成。其对应的双子座北望远镜位于夏威夷的毛纳克亚山顶附近。第一张图片中的喷流，被命名为MHO 2147，距离地球大约10000光年，位于银河系的星系平面内，靠近人马座和蛇夫座的边界。在图片中，MHO 2147在星空的背景上蜿蜒而行--对于一个靠近蛇夫座的天体来说，这是一个恰当的蛇形外观。与88个现代天文星座中的许多星座一样，蛇夫座也有神话的渊源--在古希腊，它代表着各种神和英雄与一条大蛇搏斗。MHO 1502，即第二张图片中的喷射器，位于 Vela星座，大约2000光年远。  大多数恒星喷流是笔直的，但有些可能是游荡的或打结的。不均匀的喷流的形状被认为与创造它们的一个或多个天体的特性有关。在MHO 2147和MHO 1502这两个双极射流的情况下，创造它们的恒星被遮挡住了。在MHO 2147的例子中，这颗年轻的中心恒星（其标识符为IRAS 17527-2439）被嵌入到一个红外暗云中--一个寒冷的、密集的气体区域，在这张图片所代表的红外波长下是不透明的。MHO 2147的蜿蜒形状是由于喷射的方向随着时间而改变，在中心恒星的两侧描画出一条柔和的曲线。这些几乎不间断的曲线表明，MHO 2147是被其中心源的持续发射所形成的。天文学家们发现，喷气的方向变化（前移）可能是由于附近恒星的引力影响作用于中心恒星。他们的观测结果表明，IRAS 17527-2439可能属于一个相隔3000多亿公里（近2000亿英里）的三星系统。  另一方面，MHO 1502被嵌入到一个完全不同的环境中--一个被称为HII区的恒星形成区域。双极喷流是由一连串的结组成的，这表明它的来源，被认为是两颗恒星，一直在间歇地发射物质。这些详细的图像是由双子座南望远镜自适应光学成像仪（GSAOI）拍摄的，这是直径为8.1米的双子座南望远镜上的一个仪器。双子座南望远镜坐落在Cerro Pachón山顶，那里干燥的空气和可忽略不计的云层提供了地球上最好的观测地点之一。然而，即使在Cerro Pachón山顶，大气湍流也会使星星变得模糊和闪烁。GSAOI与GeMs（双子座多共轭自适应光学系统）合作，使用一种叫做自适应光学的技术来消除这种模糊效应。通过监测自然和人工引导星每秒800次的闪烁，GeMs可以确定大气湍流是如何扭曲双子座南望远镜的观测结果的。计算机利用这些信息来细微地调整可变形镜面的形状，取消湍流造成的扭曲。在这种情况下，锐利的自适应光学图像使天文学家有可能在年轻恒星喷流的每个结中识别出比以往研究中更多的细节。 12 天文学家在邻近星系发现非同寻常的中等质量黑洞天文学家发现了一个与其他黑洞不同的黑洞。它有十万个太阳质量，比我们在星系中心发现的黑洞小，但比恒星爆炸时产生的黑洞大。这使得它成为唯一被证实的中等质量的黑洞之一，这是天文学家长期以来一直在寻找的物体。这个黑洞隐藏在B023-G078中，这是我们最近邻居仙女座星系的一个巨大星团。长期以来，人们认为这是一个球状星团，研究人员认为B023-G078是一个剥离核。剥离核是小星系的残余物，这些星系落入更大的星系中，其外围的恒星被引力剥离。留下的是一个微小的、密集的核，围绕着较大的星系运行，在这个核的中心是一个黑洞。  以前科学家在巨大的、被剥离的核内发现了大黑洞，这些黑洞比B023-G078大得多。科学家们知道在质量较低的剥离核中一定有较小的黑洞，但从来没有直接的证据，现在他们认为这是一个相当明确的案例，证明中等质量黑洞的存在。这项研究于2022年1月11日发表在《天体物理学杂志》上。  B023-G078被认为是一个巨大的球状星团，一个被引力紧紧束缚的球形恒星集合体。然而，只有一次对该天体的观测确定了它的总体质量，约为620万太阳质量。现在研究人员利用来自双子座天文台的新观测数据和来自哈勃太空望远镜的图像，对天体的光廓进行建模，计算出质量在天体内的分布情况。一个球状星团有一个标志性的光轮廓，它在中心附近的形状和在外围区域的形状是一样的。B023-G078则不同。中心的光线是圆形的，然后向外移动时变得更平。恒星的化学构成也发生了变化，中心的恒星比靠近天体边缘的恒星含有更多的重元素。  球状星团基本上是在同一时间形成的。相比之下，这些被剥离的星核会有重复的形成过程，气体落入星系的中心，形成恒星。而其他星团可以被星系的引力拖入中心，它有点像一堆不同东西的倾倒场。因此，剥离核中的恒星将比球状星团中的恒星更复杂。这就是研究人员在B023-G078中看到的情况。研究人员利用该天体的质量分布来预测恒星在星团内任何特定位置的运动速度，并将其与其它数据进行比较。速度最高的恒星是围绕中心运行的。当他们建立一个不包括黑洞的模型时，与他们的观测结果相比，中心的恒星速度太慢。当他们加入黑洞时，他们得到的速度与数据相符。 13 最新研究认为火星南极冰层下并不存在液态水2018年，科学家们利用火星快车轨道器的雷达数据，在火星南极冰层下约1英里（1.5公里）的地方发现了一个看起来是盐水湖的东西。但新的研究表明，他们看到的是覆盖在许多火星平原上的那种尘土飞扬的火山岩。德克萨斯大学地球物理研究所行星科学家Cyril Grima领导的团队在火星的雷达图像上放置了一个虚拟的全球冰层。所有不同纬度的火山平原都显示出与南极地区下面所谓湖泊相同的反射图。该小组推测，更有可能的是，雷达显示的是冰层下的火山岩，而不是在寒冷和干燥条件下仍以某种方式保持液体的水。  《地球物理研究快报》上发表的这篇论文表示，要使水在离地表这么近的地方持续存在，你需要一个非常咸的环境和一个强大的、局部产生的热源，但这与我们对这个地区的了解不一致。之前多项研究，包括美国宇航局领导的一项研究，都对液态水理论表示怀疑，反而认为雷达可能是在探测一种冷冻粘土。尽管如此，这颗红色星球上仍有很多东西可以探索。虽然现在新理论打消了今天火星南极下可能存在液态水的想法，但它也给我们提供了真正精确的地方来寻找古代湖泊和河床的证据。 14 太空上也能做理疗 神十三航天员体验太空针灸1月25日消息，今日，中国载人航天工程办公室发布神舟十三号航天员乘组太空针灸装置开箱视频。中国载人航天微信公众号表示，春节将近，航天员们在轨搬运货包，设置空间站状态，整理太空之家的各种工作需要健康的体魄。便携式穴位刺激装置可以科学有效地保护航天员们在轨身体健康。据介绍，便携式穴位刺激装置针对不同部位还有专门设计，如供女性左膝使用，同时，每一个穴位刺激装置都要进行充电，之后航天员们就可以随时使用该装置进行理疗。据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。这是我国载人航天工程立项实施以来的第21次飞行任务，也是空间站建造阶段的第2次载人飞行任务。   15 新望远镜图像揭示了银河系中心近1000条神秘的线段银河系动荡中心的一个前所未有的新望远镜图像揭示了近1000条神秘的磁力线，莫名其妙地悬在太空中。这些一维的线（或丝）长达150光年，成对和成簇地出现，通常以相等的间隔并排堆叠，就像竖琴上的弦。西北大学的法哈德-尤瑟夫-扎德（Farhad Yusef-Zadeh）利用无线电波长的观测，在20世纪80年代初发现了这种高度组织化的磁力线。他发现，这些神秘的丝状物由宇宙射线电子组成，以接近光速的速度在磁场中回旋。但是从那时起，它们的起源一直是一个未解之谜。  现在，新的图像暴露了比以前发现的多10倍的细丝，使Yusef-Zadeh和他的团队能够首次对广泛的细丝群体进行统计研究。这些信息有可能帮助他们最终揭开这个长期存在的谜团。这项研究论文现在可以在网上查阅，并已被《天体物理学报》接受发表。  论文第一作者Yusef-Zadeh说："长期以来，我们一直以近视的眼光研究单个细丝。现在，我们终于看到了大画面，一个充满了大量丝状物的全景图。仅仅检查几根细丝，就很难对它们是什么以及它们从哪里来得出任何真正的结论。这是我们进一步了解这些结构的一个分水岭"。为了以前所未有的清晰度和细节构建图像，天文学家花了三年时间在南非射电天文台（SARAO）调查天空和分析数据。利用SARAO的MeerKAT望远镜上的200个小时，研究人员将20个独立的观测点拼凑在一起，对距离地球25000光年银河系中心的不同部分进行了观测。除了丝状物之外，该图像还捕捉到了来自众多现象的无线电辐射，包括爆发的恒星、恒星托儿所和新的超新星残骸。为了在更精细的尺度上观察这些细丝，Yusef-Zadeh的团队使用了一种技术，将背景从主图像中移除，以便将细丝从周围的结构中分离出来。由此产生的图片让他感到震惊。这就像现代艺术，这些图像是如此美丽和丰富，而这一切的神秘性使得它更加有趣。虽然围绕着丝状物的许多谜团仍然存在，但Yusef-Zadeh已经能够拼凑出更多的谜题。在他们最新的论文中，他和他的合作者特别探讨了灯丝的磁场和宇宙射线在照亮磁场中的作用。从丝状物发出的辐射变化与新发现的超新星遗迹的辐射变化非常不同，这表明这些现象有不同的起源。研究人员发现，更有可能的是，这些丝状物与银河系中心超大质量黑洞过去的活动有关，而不是与超新星的爆发有关。这些丝状物也可能与巨大的、发射无线电的气泡有关。在剩下的谜团中，尤瑟夫-扎德特别困惑的是这些丝状物是如何结构化出现的。星团内的丝状物以完全相等的距离彼此分开，大约是从地球到太阳的距离。研究人员也仍然不知道这些细丝是否随着时间的推移而移动或变化，或者是什么导致电子以如此不可思议的速度加速。一个想法是，在这些细丝的末端有一些来源，正在加速这些粒子。 16 ESA视频显示太阳轨道飞行器穿过彗星尾部的过程欧空局/美国宇航局（ESA/NASA）的太阳轨道飞行器（Solar Orbiter）目前正在围绕太阳系进行一系列的“摆动”，以便更接近其最终目标--太阳。在这个科学实验室旅行的同时，它也有机会研究一些其他有趣的课题，包括它最近与一颗彗星的“亲密接触”。  彗星由冰物质构成，在接近太阳时被加热，并放出气体，形成独特的“尾巴”。通常情况下，它们有高度椭圆（即非常椭圆形）的轨道，而且它们可能来自太阳系的遥远深处，随着时间的推移变化很小。有鉴于此，近距离调查彗星的机会是令人兴奋的，因为它让科学家有机会一窥太阳系很久以前可能的样子。太阳轨道飞行器在2021年12月17日前后的几天时间里穿过了这样一颗彗星的尾部，这颗彗星叫做C/2021 A1 Leonard彗星。ESA现在分享了关于这颗彗星的更多信息，以及其研究人员希望从它身上学到的东西。太阳轨道飞行器团队能够通过查看有关太阳风的数据来预测轨道器何时会通过彗星的尾部，太阳风是由太阳发出的高能粒子流。通过将有关太阳风的数据输入一个用于模拟航天器和彗星轨道的程序，他们可以看到太阳轨道飞行器何时会与彗星的尾部“相遇”。该小组利用太阳轨道飞行器上一套名为太阳风分析器（SWA）的仪器来检测彗星尾部存在哪些化学物质，发现氧和碳的离子、分子氮以及一氧化碳、二氧化碳和可能的水的分子。专家们还能够观察到太阳风如何影响彗星周围的磁场。这是太阳轨道飞行器第二次接近彗星，因为它还在2020年穿过了ATLAS彗星的尾部。这一次，太阳轨道飞行器的更多仪器上线并准备观测，收集额外的数据，这将帮助天文学家提高对彗星的理解。ESA太阳轨道飞行器项目科学家 Daniel Müller 说：“这种额外的科学总是太空任务的一个令人兴奋的部分。当预测到彗星ATLAS穿越时，我们仍在校准航天器及其仪器。另外，彗星在我们到达之前就已经解体了。但是对于Leonard彗星，我们完全准备好了--而且彗星并没有解体。”随着这次“相遇”的完成，太阳轨道飞行器将继续绕着太阳靠近，在2022年3月在大约3000万英里的地方进行迄今为止最接近的飞越。 17 天文学家对1999年太阳上发现的神秘手指状特征进行解释1999年1月，科学家们在一个太阳耀斑中观察到了一种神秘的运动。与典型的耀斑显示明亮的能量从太阳向外爆发不同，这个太阳耀斑还显示出一种向下的运动流，好像物质正在向太阳回落。这被描述为“向下移动的黑暗空洞”，天文学家们想知道他们到底看到了什么。  在1月27日发表在《自然-天文学》上的一项研究中，美国哈佛和史密森尼天体物理学中心(CfA)的天文学家们为这种鲜为人知的运动提供了新的解释，现在科学界称之为“耀斑环顶向下流”（supra-arcade downflows，SADs）。“我们想知道这些结构是如何发生的，”研究主要作者和CfA天文学家沈成才说，他将这些结构描述为 “暗指状特征”。“是什么在驱动它们，它们是否真的与磁重联有关？”自从90年代发现SADs以来，科学家们一直认为它们与磁重联有关。这个过程发生在磁场断裂时，释放出快速移动和极高能量的辐射，然后再进行重组。“在太阳上，发生的情况是有很多磁场，它们指向所有不同的方向。最终，这些磁场被推到一起，以至于它们重新配置并以太阳耀斑的形式释放出大量的能量，”研究报告的共同作者、CfA天文学家Kathy Reeves说。Reeves补充说：“这就像拉长橡皮筋，然后在中间剪断。它受到了压力，被拉得很细，所以它会折回来。”科学家们认为SADs是太阳耀斑爆发后，破碎的磁场"折返"到太阳的迹象。但是有一个问题。科学家们观察到的大多数下坠现象是“令人费解的缓慢”，共同作者、新泽西理工学院的天文学家陈斌说。研究人员解释说：“这不是经典的重联模型所预测的，这些模型显示下坠速度应该快得多。这是一个冲突，需要一些其他的解释。”为了找出正在发生的事情，该团队分析了美国宇航局太阳动力学天文台上的大气成像组件（AIA）所拍摄的图像。AIA部分由CfA设计和建造，由洛克希德-马丁公司太阳天体物理学实验室领导，每12秒以七种不同波长的光拍摄太阳的图像，以测量太阳大气的变化。然后他们对太阳耀斑进行了三维模拟，并与观测结果进行了比较。结果显示，大多数SADs不是由磁重联产生的。相反，它们是在湍流环境中自行形成的，是两种不同密度的流体相互作用的结果。Reeves说，科学家们基本上看到了水和油混合在一起时发生的同样事情：两种不同密度的流体不稳定，最终分离。“那些黑暗的、像手指一样的空隙实际上是没有等离子体的。那里的密度比周围的等离子体低得多，”Reeves说。该团队计划继续使用三维模拟研究SADs和其他太阳现象，以更好地了解磁重联。通过了解驱动太阳耀斑和太阳喷发的过程，他们最终可能会帮助开发预测空间天气和减轻其影响的工具。 18 宇宙物理学的突破：科学家从真空中产生粒子-反粒子对曼彻斯特大学的研究人员成功地观察到了所谓的“施温格效应”（Schwinger effect），这是一个难以捉摸的过程，通常只发生在宇宙事件中。通过通过专门设计的基于石墨烯的设备施加高电流，该团队--位于国家石墨烯研究所--成功地从真空中产生了粒子-反粒子对。  真空被认为没有任何物质或基本粒子。然而，诺贝尔奖得主朱利安·施温格（Julian Schwinger）在70年前就预言，强烈的电场或磁场可以打破真空并自发地创造基本粒子。这需要真正具有宇宙强度的场，如磁星周围的场，或在带电核的高能碰撞中横向产生的场。粒子物理学的一个长期目标是通过实验来探测这些理论预测，目前在世界各地的高能对撞机上计划了一些实验。现在，研究小组--由另一位诺贝尔奖获得者安德烈·海姆爵士教授领导，与来自英国、西班牙、美国和日本的同事合作--已经使用石墨烯来模拟施温格产生的电子和正电子对。在2022年1月的《科学》杂志上，他们报告了特别设计的装置，如由石墨烯制成的狭窄收缩体和超晶格，这使得研究人员能够在一个简单的、桌面上的装置中实现异常强大的电场。清楚地观察到了电子和空穴对的自发产生（空穴是正电子的固态类似物），该过程的细节与理论预测非常一致。  科学家们还观察到另一个不寻常的高能过程，到目前为止，在粒子物理学和天体物理学中还没有类似的过程。他们在模拟的真空中注入电子，并将其加速到石墨烯真空所允许的最大速度，即光速的1/300。在这一点上，一些看似不可能的事情发生了：电子似乎变得超光，提供的电流高于量子凝聚态物理学的一般规则所允许的电流。这种效应的起源被解释为自发地产生了额外的电荷载体（空穴）。研究小组提供的对这一过程的理论描述与施温格对的描述相当不同。“人们通常使用微小的电场来研究电子特性，这使得分析和理论描述更加容易。”论文的第一作者 Alexey Berduygin博士说：“我们决定使用不同的实验技巧尽可能地推动电场的强度，以免烧毁我们的设备。”共同第一作者Na Xin博士补充说：“我们只是想知道在这种极端情况下会发生什么。令我们惊讶的是，这是施温格效应，而不是从我们的装置中喷出的烟雾。”另一位主要贡献者Roshan Krishna Kumar博士说：“当我们第一次看到我们的超晶格装置的壮观特性时，我们想‘哇......这可能是某种新的超导性’。尽管这种反应与在超导体中常规观察到的反应非常相似，但我们很快发现，这种令人困惑的行为不是超导，而是天体物理学和粒子物理学领域的东西。在遥远的学科之间看到这样的相似之处是很奇怪的。”这项研究对于未来基于二维量子材料的电子设备的发展也很重要，并为由石墨烯制成的布线建立了限制，而石墨烯已经因其维持超高电流的卓越能力而闻名。 19 詹姆斯-韦伯太空望远镜抵达新家 团队正在精确调整主副镜将成为哈勃太空望远镜继任者的下一代望远镜詹姆斯-韦伯太空望远镜最近抵达了它的新家。它将在一个被称为L2（第二个太阳-地球拉格朗日点）的点上绕太阳运行，在那里它将能够窥视太空并在绕太阳运行时覆盖各个方向的天空。  一旦开始科学运作，该望远镜将被用来研究从黑洞到一些最遥远和最古老的星系的一切并有效追溯到早期宇宙中一些最早的星系形成的时期。但在天文学家能够得到这些珍贵的数据之前，还有一些步骤要让韦伯准备好工作。目前，韦伯团队正致力于调整望远镜的主镜和副镜。据了解，主镜是由18个六边形组成的覆盖着金色的大型镜面，这些镜面组合在一起，形成了一个6.5米宽的总镜面。副镜则是一个小得多的凸面圆镜，位于几个长吊杆的末端。该团队需要确保这两面镜子都准确无误地排成一排并以极高的精度对齐，这样才能使韦伯非常准确地接收到非常微弱的信号。对准镜子的过程是一个漫长而复杂的过程，因为它总共使用了126个致动器，这些致动器将移动主镜的每一节，外加6个装置来调整副镜。镜子的每一节都需要以纳米级的精度进行调整，调整期将需要几个月。“到达那里需要一些耐心，”来自太空望远镜科学研究所的Marshall Perrin说道，“计算机控制的镜子驱动器是为以纳米为单位的极小运动而设计的。每个镜子都可以以令人难以置信的精细度进行移动，调整范围小到10纳米。”除了镜子对准，韦伯团队还将开始激活，然后校准望远镜的仪器。韦伯有四个主要仪器--近红外相机(NIRCam)、近红外光谱仪(NIRSpec)、中红外仪器(MIRI)、精细制导传感器/近红外成像仪和无缝隙光谱仪(FGS/NIRISS)。其中每一个都需要被打开，然后仔细调整以便它能采集到准确的科学数据。这将大概需要六个月的时间，之后，望远镜的五年科学任务就可以开始了。因此，在等待这个了解宇宙的杰出新工具的首批数据时，我们需要再耐心等待一下。“在过去的一个月时间里，JWST取得了惊人的成功，这是对所有花了许多年甚至几十年时间来确保任务成功的人的一种敬意，"NASA戈达德太空飞行中心的韦伯项目经理Bill Ochs说道，“我们现在正处于对准镜子、仪器激活和调试的边缘--以及奇妙和惊人发现的开始。”   Science视频号  按此关注微信视频号 Science科学 了解未知 开启认知  按此关注中文公众号 Science科学英语平台 THE SCIENCE OF EVERYTHING  按此关注英文公众号 TechEdge 科技 点亮未来  按此关注中文公众号  ◢ 豁然开朗请打赏 ◣  分享“票圈”，逢考必过，点亮“在看”SCI录用率提高18%  |
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, 2024-10-6 17:20 , Processed in 0.049539 second(s), 7 queries , Gzip On, Redis On.
