新闻速递

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1670 年狐狸座新星实为恒星碰撞

一系列新的观测发现，1670年欧洲天文学家在狐狸座中所看到的新星并非是一颗新星，而是更为罕见的恒星碰撞事件。在它爆发的初期非常壮观，用肉眼就能轻易地看到。但在340多年之后的今天，它的遗迹已十分暗弱，只有用尖端的亚毫米波望远镜才能对它进行分析和研究。

17世纪的一些著名天文学家都记录下了1670年在天空中出现的一颗新的星星。它位于天鹅座和狐狸座的边界附近，现在被称为1670年狐狸座新星。留存至今的新星记录很少，因此备受当今天文学家的关注。

在上个世纪，天文学家已经知道，绝大多数的新星可以用密近双星系统中的失控爆发现象来解释。但1670年的狐狸座新星却与这个模型不相容，其成因一直是个谜题。直到20世纪80年代，才在其所在的位置发现了一个十分暗弱的星云，但对其本质仍无法提供有用的线索。

最近，使用阿塔卡马探路者实验、亚毫米阵和埃菲尔斯伯格射电望远镜，天文学家测量了该星云气体中的化学成分和不同同位素的比例，结果显示与新星的情况不符。由此推断其成因是罕见的两颗恒星间的剧烈碰撞，亮度远超新星，但不及超新星。

（供稿：谢懿）

现代天文仪器所观测到的1670年狐狸座栾械铫钵〃畴樯伴FTP0U/!Lbnjňtlj〃

暗物质间相互作用比预期更弱

“哈勃”和“钱德拉”所观测的6个碰撞星系团，其中蓝色为暗物质、粉色为高温气体。版权：NASA/ESA/ STScI/CXC。

使用美国宇航局的哈勃空间望远镜和钱德拉X射线天文台，天文学家发现，当星系团相互碰撞时，暗物质并没有减速。这意味着暗物质之间的相互作用甚至比此前预期的还要微弱。

暗物质占据了宇宙中物质组成的绝大部分。它们不反射、发射或吸收辐射，只有通过它们的引力作用来间接地探测它们。当遥远的光源所发出的光经过暗物质的引力场时，会因引力透镜效应被放大和扭曲。星系团中有三大组成成分：星系、高温气体和暗物质。在碰撞的过程中，高温气体会因碰撞而减速或停止运动。星系的运动则几乎不受气体阻尼的影响，因为构成星系的恒星之间有着巨大的空隙。

“哈勃”和“钱德拉”研究了72个星系团，想知道在发生碰撞时其中的物质会如何运动。“哈勃”可以测量碰撞后恒星的分布，它还可以根据引力透镜效应反演出暗物质的分布。“钱德拉”则可以在X射线下确定星系团中高温气体的分布。

结果显示，暗物质相对于星系没有出现减速的现象，和星系一样也丝毫没有受到星系团剧烈碰撞的影响。暗物质没有减速不仅意味着它们和可见物质之间没有相互作用，同时还表明暗物质之间的相互作用也要比此前的预计弱得多。这为粒子物理学家在微观层面上确定暗物质的候选粒子提供了进一步的限制条件。

（供稿：谢懿）

首次在原行星盘中发现复杂的有机分子

近日，科学家首次在一颗年轻行星外的原行星盘中发现了复杂的有机分子，即构成生命的基本要素，这再次说明，我们的地球与太阳的环境在宇宙中并非是独一无二的。

阿塔卡马大型毫米波天线阵（ALMA）发现，一颗仅诞生了一百万年的年轻恒星MWC 480周围的原行星盘中充满了甲基氰（CH3CN），一种复杂的碳基分子。另外，在这个新近形成的原行星盘寒冷的边缘地带，还发现了它的“近亲”——氰化氢（HCN）。MWC 480的质量约为太阳的两倍，位于离我们约455光年的金牛座恒星形成区。它周围的原行星盘仍处于形成早期，之前只是一团冰冷、黑暗的尘埃和气体，不久前才开始凝结起来。

ALMA发现的这些分子比星际云中应有的要多得多。据研究人员称，MWC 480周围的甲基氰足以填满地球的所有海洋。这告诉天文学家，原行星盘可以大量产生复杂的有机分子，而且形成速度相对较快。分子快速的形成十分重要，否则容易导致分子分崩离析。此外，这些分子是在离原行星盘中心较远的位置发现的，距中央恒星约45亿至600亿千米。虽然从我们太阳系的标准来看，这一距离十分遥远，但在MWC 480的规模看来，这恰好就是容易形成彗星的区域。

（供稿：鲁暘筱懿）

原行星盘中存在机分子（概念图），图片来源：B. Saxton（NRAO）

原恒星的激进式生长

使用美国宇航局斯皮策空间望远镜和地面望远镜的数据，天文学家发现一颗仍处于发育最早期的恒星出现了爆发。这一爆发现象表明，在这颗极其年轻的原恒星上突然吸积了大量的气体和尘埃。

恒星都由低温气体云坍缩而成。当星云在自身的引力作用下收缩时，其中心的温度和密度都会升高。在这一过程的末期，会在中央形成一颗原恒星，而在这颗原恒星的周围则会有一个质量与其相当的气体和尘埃盘。天文学家称它为“0级”原恒星。

此次爆发的原恒星HOPS 383是迄今所观测到的第一个0级原恒星爆发的案例，也是发生爆发的最年轻原恒星。原恒星的0级阶段十分短暂，只持续约15万年，被认为是类太阳恒星发育的最早阶段。原恒星以自身收缩过程中释放出的热量来作为发光的能源，通过吸积周围物质盘中的气体和尘埃也可以为其提供能量。

斯皮策空间望远镜对原恒星HOPS 383的观测，插图显示了其爆发前后的差别。版权：E. Safron et al.; Background: NASA/JPL/T. Megeath (U-Toledo)。

HOPS 383位于猎户座，距离我们大约1400光年。综合“斯皮策”和其他望远镜的数据，发现它的增亮始于2006年，到2008年它在24微米的波段上已增亮了35倍。天文学家怀疑，由于其周围物质盘中的不稳定性使得大量的物质突然流入了中央的原恒星，撞击产生了超高温的热斑，使得它急剧增亮。

（供稿：谢懿）

好奇号在火星上发现液态水

美国国家航空航天局研究团队4月13日（当地时间）在科学杂志《自然地球科学》上宣布火星车“好奇号”（Curiosity）发回的资料显示，在火星地表以下约50cm的位置发现了液态水。”这一发现意味着有生命体存在的可能性变大。1965年以后有超过40架宇宙探索船先后对火星进行过探测，但发现液态水尚属首次。迄今为止，在火星的南极和北极只发现了结冰状态的水，以及液态水流过的痕迹。研究团队在“好奇号”发回的地表下土壤样本资料中发现了融有过盐素酸盐的液态水。含有碱性物质的过盐素酸盐在地球的海洋、沙漠、岩石等中也被发现。

“好奇号”火星车环境监测站 (REMS)对包括相对湿度、地表温度和紫外辐射在内的火星地表环境数据进行测量. 图片来源：NASA / MSSS

火星上的水只有在夜晚才会形成。夜晚火星大气冷却，空气中的水蒸气凝结，渗入土壤，成为融有过盐素酸盐的水。然而到了白天，地表变热，水分蒸发，只剩下过盐素酸盐结晶。火星赤道附近的气温变化幅度极大，从零下60度到零上20度。研究团队针对低温下液态水能够存在的原因表示，因为过盐素酸盐带来了“凝固点降低”的效果。纯水的凝固点为0度，融有过盐素酸盐的水凝固点会降低。带领研究团队的挪威科学技术大学教授托里斯（Xavier Torres）表示：“就生命体生存来看，算是低温，但存在水这一事实说明曾经有生命体存在或者正在生存。”

（供稿：鲁暘筱懿）

哈勃望远镜在死亡类星体周围找到神秘天体

哈勃望远镜拍摄到了一系列神秘的绿色天体，它们是暂现的类星体的遗迹。这些发光的结构有环状、螺旋状和辫子状。“它们没有单一的形态，”阿拉巴马大学的凯尔（Bill Keel）说。他主导了这次哈勃观测。凯尔相信这些结构可以为了解这些具有巨大能量的核的星系提供线索。

天文学家相信，寄主星系中心的超大质量黑洞发出的紫外辐射照亮了这些结构。这些星系核中最活跃的那些称为类星体，其中黑洞周围的吸积盘产生了明亮的辐射。“不过，类星体当前的亮度不足以解释我们看到的现象。这应该是过去发生的某个事件的记录，”凯尔说，“发光的丝状体告诉我们，这些类星体过去要亮得多，或者它们变化得很快。”他说，一个可能的解释是，一对互相绕转的黑洞在驱动类星体，这可以改变其亮度，就像灯的调节开关。

类星体的辐射束导致深空中曾经不可见的丝状体通过一个被称为光致电离的过程开始发光。这些丝状体中的氧原子吸收来自类星体的光子，在数千年间慢慢发射出来。在丝状体中探测到的其他元素包括氢、氦、氮、硫和氖。

（供稿：钱磊）

UGC 7342。天文学家在9个有明亮活动星系核的星系中发现了尘埃和气体结构，图中为绿色。哈勃望远镜图像表明它们可能是星系碰撞的遗迹。版权：NASA, ESA, and W. Keel （University of Alabama, Tuscaloosa）

解释土卫六上的沙丘方向之谜

土卫六表面和土星的美术图，Credit：Antoine Lucas/ NASA

土卫六（泰坦）是土星最大的卫星，也是太阳系中与地球最相像的星球之一。随着卡西尼-惠更斯探测器对这颗星球的探索，科学家发现了更多问题。其中之一就是位于卫星赤道附近的沙丘指向某一方向，但是近地面的风向却指向另一边。最近，天文学家也许解决了这个问题。

科学家使用模拟的方式建立了土卫六近地面风向的模型，和地球上的信风类似，它们指向西方。但是来自卡西尼-惠更斯的探测结果，却发现星球表面的沙丘绵延数英里长，高几百码，指向东方。

然而来自华盛顿大学的天文学家本杰明•夏内（Benjamin Charnay）和他的合作者在最新发表的文章中认为，土卫六高层大气中的甲烷风暴也许是解决这个问题的答案。因为这些甲烷风暴的指向正是东方。

使用计算机模型，夏内模拟出强烈的甲烷风暴非常强力，远远超过了普通星球表面的西向风。因此它主导了星球表面沙丘指向，让它们朝向东方。

（供稿：李珊珊）

“地狱行星”上的极端表面环境

在船底座星云的恒星形成区内，科学家观测到这里形成了新的系外行星。既然这是新生恒星的诞生地，那么系外行星的数量一定不会少，来自日内瓦大学和伯尔尼大学的科学家通过HARPS光谱仪对系外行星的大气进行了分析，结果发现HD189733b系外行星的大气如同恐怖的地狱，风速高达每小时1000千米以上，相当于0.277千米/秒，远远超过地球上的最快风速，是非常疯狂的行星环境。

HD189733b系外行星不仅拥有如此极端的风速环境，表面温度也达到3000摄氏度，太阳表面的温度也仅有5000多摄氏度，因此HD189733b系外行星是颗名副其实的地狱行星。日内瓦大学和伯尔尼大学的科学家对这颗系外行星进行了全面观测，探测方法为钠谱线观测。同时科学家也使用了位于智利高原的欧洲南方天文台高精度视向速度系外行星搜索器，两者配合观测可获得更加全面的系外行星数据。

在本次观测之前，科学家就已经使用HARPS光谱仪对系外行星大气中的钠谱线进行研究，从中找出有用的信息。但是就观测灵敏度而言，光谱分辨率较好的观测平台仍然是哈勃望远镜，来自伯尔尼大学的凯文教授还寻求一种简单的公式对系外行星大气温度、密度和压力进行计算，以取代复杂的计算机模型。

（供稿：鲁暘筱懿）

超百万颗恒星正在神秘的富尘埃云中形成

一个国际天文学家团队在我们星系附近的一个小星系的富尘埃的分子气体云中发现，超过一百万颗年轻恒星正在形成。这个星团处于矮星系NGC 5253中，在半人马座方向，亮度是太阳的十亿倍。

NGC 5253中有数百个大的星团，不少是年轻的，而最引人注目的就是这个在D云（Cloud D）中发现的这个星团。这个星团含有超过7,000颗大质量的O型星——这是所有已知恒星中最亮的一类恒星，每一颗都比太阳亮一百万倍。它的年龄差不多是三百万年，以天文学的标准，这是非常年轻的。银河系已经有数十亿年没有形成过巨型的星团了，文章的作者、UCLA的物理和天文学教授特纳（Jean Turner）说，虽然银河系还在形成恒星，但数量没那么大。

多少气体能转化为恒星在宇宙的不同部分差别很大。在银河系中，像D云那么大的云，转化率低于5%，而在D云中这个转化率要高10倍或者更多。在未来的日子里，这块云可能会被变成超新星的恒星摧毁，特纳说，“这会将这些恒星创造的气体和元素散布到星际空间去。”

（供稿：钱磊）

蓝色的背景是哈勃太空望远镜拍摄的NGC 5253的图像；白色的点是年轻的星团。叠加的是亚毫米波阵（SMA）看到的气体（模糊的红色和黄色）。版权: Courtesy of Jean Turner

HD189733b大气层蒸发（想像图），图片来源：NASA GSFC

太阳活动的短周期变化

太阳动力学望远镜（SDO）2012年4月至2013年4月中的25幅图像的合成图，由图可以看出活动区在这段时间向赤道方向移动的轨迹，Credit:NASA/SDO/ Goddard

我们的太阳在不断变化着。在它的变化周期中，有时相对平静，有时则会表面经常出现爆发现象，将大量的光子、粒子以及能量抛射进宇宙之中。以往，我们熟知的太阳周期约为11年左右。最新的研究表明太阳还有较短的周期性变化，时间为330天左右。

在2015年4月7日发表的最新科学论文中，来自博尔德国家大气研究中心高海拔天文台的天文学家斯科特•麦金托什（Scott McIntosh）认为，太阳的这种准年周期变化，是由于太阳上下两个半球的强磁场带变化产生的。

科学家认为这种强磁场的短期变化在之前的观测中也被捕捉到了，只是因为他们的大部分目光都集中在如何解释11年周期变化上，而忽略了这种短周期的影响。

同时，磁场带的相互作用还可以解释一个最早在20世纪60年代提出的问题：为什么在黑子数量极大年之后，太阳耀斑和日冕物质抛射的次数会保持一年或更久的高峰。解读太阳磁场的变化模式，有助于判断太阳是否处于爆发期还是平静期，可以更好地避免太阳风暴对地球的影响。

（供稿：李珊珊）

（责任编辑 张长喜）