| 点击蓝字，关注我们 黑洞撕碎恒星 行星 罕见天文学奇观潮汐瓦解事件再现 《自然》和《自然天文学》杂志最近共同发表论文，报道了一次极其罕见的天文学奇观——潮汐瓦解事件(TDE)的观测结果，同时探测到有物质喷流以接近光速的速度从黑洞中“飞奔”而出。 潮汐瓦解事件是指恒星被一颗特大质量黑洞撕裂的同时释放能量的过程。该发现将能提升人们对宇宙学距离的黑洞特性的理解。 TDE使人们能研究特大质量黑洞如何通过积聚(或吸积)物质而生长。当一颗恒星受到来自黑洞的快速拉扯时，这颗恒星就会瓦解，其物质会落在黑洞的吸积盘上。某些情况下，吸积的物质会产生强烈的物质喷流，极少数情况下还会导致相对论性喷流的产生，其速度近乎于光速。但这类事件非常罕见，人们对此的了解也很少。而最新观测结果增进了人们对这类罕见事件的认知。 尽管大部分探测到的TDE都源于附近宇宙，但这次事件却来自一个遥远的、距离我们约有124亿光年的星系，之所以我们能从地球看见，是因为它超常的亮度。通过模拟该事件，麻省理工的天文学家们更倾向于认为，有一个与太阳体积和质量差不多的恒星被一个相对低质量的黑洞瓦解吞噬。马里兰大学帕克分校团队则总结道，他们的研究结果证实了约有1%的TDE有相对论性喷流，验证了之前对这类事件罕见程度的预测。 在太阳附近运行的原子钟 可以探测暗物质 尽管科学家已经进行了许多基于地球的实验来试图探测暗物质，但这种神秘的物质仍然难以捉摸。 现在，物理学家提出了一个新的实验，试图通过将原子钟送到暗物质理论上最密集的地方——太阳附近以寻找信号。 我们每天在周围看到的物质只占宇宙中质量的15%左右。另外的85%归功于一种奇怪的、看不见的物质，它不反射也不发光，因此我们将其称为暗物质。我们通过光和物质的引力相互作用证明了它的存在，而且随着研究的深入，其存在的证明也在不断增加。 但令人沮丧的是，尽管科学家们经过了几十年的探索，但最好的证据——直接探测到暗物质仍然没有得到实现。根据不同模型的预测，和已经进行的实验来探测暗物质的特性，它可能有也可能没有。最常见的主题是在地下深处放置一个巨大的检测器材料罐，远离干扰，等待暗物质粒子撞上罐中的原子核的罕见情况。其他实验则观察一些假设的暗物质粒子被预测为会产生的电磁效应。但是到目前为止，这些实验都没有任何迹象证明暗物质的存在。但也许这是因为我们一直自己在错误的地方寻找。模型显示，太阳系中密度最高的暗物质位于太阳附近，所以一项新的研究建议我们从那里开始寻找。 虽然目前还没有关于这一概念何时或是否可能被付诸行动的消息，但这是一个令人感兴趣的想法。 描述这一想法的论文发表在《自然天文学》杂志上。 詹姆斯·韦伯望远镜的技术突破也许可以让我们"看到”暗物质 暗物质是宇宙中最大的谜团之一。我们非常确定它的存在，事实上，我们非常确定它构成了我们宇宙的绝大部分，当从天体物理学的角度看问题时，暗物质的影响随处可见，从星系的旋转方式到光在大质量星系周围因引力透镜而扭曲的方式都与其有关。但是我们没有观测到暗物质过。不过，这可能将要改变，因为詹姆斯-韦伯太空望远镜的一个技术进步可能可以让我们直接观测暗物质。 更灵敏的韦伯望远镜可以追踪暗物质分布的原因是，一个被称为星系团内光的系统引发了研究人员的重视。当恒星和潮汐流从星系团的内部被剥离时，这些恒星会继续发光，但它们会在星系团内的介质再到星系之间的空间区域发光。科学家们以前曾用哈勃来检查星系团内的光线，当然，现在他们也在用韦伯来做这件事。但是，韦伯对暗物质的搜索之所以如此有希望，是因为该望远镜的灵敏度更高，而且它能够比我们迄今为止制造的任何其他人造望远镜更深入地窥视宇宙。因此，这种新方法可能可以让我们追踪暗物质，并以以前从未可能的方式绘制出它，这是一个令人兴奋的发展，它可能永远改变我们对宇宙中暗物质的看法。 火星北部平原下或有一直径约4000千米活跃地幔柱 《自然天文学》最新发表一篇行星科学论文称，火星北部平原底下可能有一个直径约4000千米的活跃地幔柱，该地幔柱会引起火星壳抬升，并将热岩浆送到火星表面。或许解释了该地区的火山和地震活动。 该论文介绍，由于缺乏现今的地质构造和火山喷发证据，一般认为火星的地质活动并不活跃，尤其是与地球相比。然而，2018年至今一直在火星上的NASA“洞察号”着陆器最近探测到了微弱但持续的地震活动，这些地震活动可能来自附近一个最近形成的裂缝系统——刻耳柏洛斯堑沟群，也是5.3万年前火星最近一次发生火山喷发的地方。 论文作者对“洞察号”和刻耳柏洛斯堑沟群所在的埃律西昂平原地区的地形、引力和地质构造进行分析，获得的证据表明，整个区域下方有一个地幔柱，组成地幔柱的热物质比周围环境的温度还要高95-285K，而地幔柱的核心正好位于刻耳柏洛斯堑沟群。 他们认为，和地球一样，活跃的地幔柱能引发局部的持续地质活动，包括被“洞察号”探测到的火星震，同时也是刻耳柏洛斯堑沟群底下火星壳缓慢裂开的原因。 这次研究的研究结果或许表明，火星是内太阳系中除地球和金星之外目前有活跃地幔柱的第三个天体。 中科院天文学家发现大型原子气体结构，比银河系大20倍 原子气体是所有星系形成的基本材料，星系的演化主要是一个从星系间介质中吸纳原子气体并将其转化为恒星的过程。因此，观察和研究星系内部和周围的原子气体对于研究星系的形成和演化模型至关重要。观测射电波段中原子氢的21厘米细结构线发射是探索原子气体的最直接方式。 最近，中国科学院国家天文台的研究员利用五百米口径球面望远镜的（19波束接收器）对著名的紧凑型星系群"斯蒂芬五星"附近的21厘米线发射进行了深度测绘观测，并发现了一个非常大的原子气体结构，长度约为200万光年（约为银河系的20倍）。这一发现最近发表在《自然》杂志上。 新的观测结果表明，大规模的、扩散的、低密度的气体存在于远离星系团中心的地方，而且这些气体很可能已经存在了大约10亿年。这些观测结果对目前的星系团形成/演化理论提出了挑战，因为不清楚低密度的原子气体如何能在如此长的时间尺度上经受住星系间紫外线背景的电离。  大型原子气体结构 天文学家：有什么东西躲在一颗恒星背后，或从远古穿越而来 一个穿越到现代的远古星系？ 近日一些科学家在《英国皇家天文学会月刊》上刊文称，因为一颗恒星的快速运动，一个原本位于它身后，被耀眼星光遮掩的神秘星系显露了出来。而当科学家对这个星系进行了研究之后发现，尽管它位于现代宇宙中，内部却像那些远古星系一样，极度缺乏“金属”元素，就像是突然从远古穿越到了现在。 在天体物理学家眼中，今天的宇宙和早年的宇宙有一个很大的不同，即它们的“金属”元素含量不同。早年宇宙中的物质，几乎全部都是由氢和氦这两种最轻的元素组成的。因此在最早出现的星系中，恒星也几乎只包含氢和氦。更重的那些元素是由恒星经历一代又一代的生死循环，在其内部的核聚变反应堆中制造出来的。它们在恒星死后被撒播到了广袤的宇宙空间中，然后又被新一代恒星取用，结合到自己体内。它们也是适宜生命栖息的岩质行星比如地球形成的关键。所以，一个星系如果看起来非常“年轻”，同时“金属”含量又很低，则意味着它在宇宙中存在的年代更靠近宇宙诞生之初。虽然它本身看上去非常“年轻”，但是相对于今天，它又是非常“古老”的，不太可能出现在现代宇宙中。 曾经被恒星遮掩的这个矮星系名叫HIPASS J1131–31——这是一个编号——它的戏称是“躲猫猫星系”。由于以前一直被星光所遮掩，从地球上很难对其进行观测。由于前景恒星的移动速度很快，这个星系在过去的50至100年中已经开始逐渐显露在我们眼前。作为一个矮星系，它的宽度只有1200光年，包含的恒星数量与庞大的银河系相比很少。由于距离地球相对较近，只有大约2000万光年，因此哈勃太空望远镜甚至还解析出了其中大约60颗单一恒星。 观测结果显示，其内的恒星大多是炽热的蓝星，缺乏红色恒星。蓝星相对年轻，而红星相对衰老。理论上，由于它存在于现代宇宙中，它体内的“金属”含量一定会偏高。因为在蓝星诞生之前，它的内部一定经历过多代恒星的更迭。但实际情况恰恰相反。研究结果显示，它内部恒星的金属含量极低，是一个所谓的“极端贫金属星系”。既“年轻”又“极端贫金属”的星系，通常存在于距离地球非常遥远的宇宙中，至少也在它和地球距离的2倍以上——这样才符合星系和恒星演化的规律。而它却和地球非常近。2000万光年在天文学的语义中相当于“附近”和“现在”。因此它的出现，就好像有一个远古时代的星系，突然穿越到了今天一样，显得极其古怪。  HIPASS J1131–31 关于天王星，天文学家越是深入研究，越是深感困惑 根据美国航天局发布的一项研究报告，天文学家检测到天王星正在向外喷射X射线，其中部分射线来自于天王星自身，部分反射的射线来自于太阳。 报告显示，科学家在分析美国航天局钱德拉X射线观测天文台2002年至2017年收集到的相关观测数据后，发现了这一现象。 大多数太阳系天体都会发射X射线，无论是金星还是土星，甚至是木星的卫星，他们都会发射X射线。但实际上，由于我们对海王星和天王星知之甚少，导致其在整个太阳系系统中存在感都很低。 这一团队之所以如此关注天王星的X射线研究，是因为这一行星的运行路径非常混乱：天王星运行在太阳系的边缘位置，它的磁场总是在太阳系的磁场轨道及其自身的旋转轴之间跳跃。这一倾斜轴或许会导致及其复杂的极光，从而向外发射X射线。 科学家在报告中表示，如果研究人员观测到的一些X射线确实是来自于天王星自身，而不是反射太阳射线，那么我们可能发现了一些新现象。当土星光环与太阳粒子发生碰撞后，便会形成X射线荧光，因此，同样的道理， 天王星的两条光环或许也会产生同样的现象。 或者，X射线可能是来自天王星的极光，正如木星上发生的现象，尽管，科学家并不对后一条设想持有乐观态度。科学家希望，后期可以获取更多的观测数据，从而探究清楚关于天王星上的真实情况。仍在筹备中的发射任务或许也将有助于这一行星的X射线发射研究，尤其是欧洲航天局的先进望远镜，以及美国航天局计划推出的猞猁X射线观测器。  天王星  关注我们 公众号|成理星尘天文社 QQ群|445774076  |
