新闻速递

2016-03-10 00:24
天文爱好者 2016年11期
关键词:盖亚彗星星系

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观测到一颗恒星重生

一个国际天文学家团队利用哈勃望远镜研究一颗恒星的演化。在30年中,这颗恒星SAO 244567的温度剧增,最近,它又开始变凉,重新回归演化早期。它是被观测到升温又降温两个阶段的首颗重生恒星。

虽然宇宙在不断变化,但是其中绝大多数进程十分缓慢,一个人在有生之年很难观测到,但是也有个别例外。第一作者、英国莱斯特大学的妮科尔•莱恩德(Nicole Reindl)说:“SAO 244567就是少数几个例外之一,它让我们真实地目睹了演化。在20年里,它的温度升高1倍,使我们能看到它周围的电离物质,就是那个刺魟星云。”

目前,没有恒星形成模型能完全解释SAO 244567的表现。在天文学家们发展出更好的恒星诞生及演化模型之前,SAO 244567将永远是不可思议的,对它的进一步研究将有助于深入理解恒星以及行星状星云。

上述关于SAO 244567的新发现发表在《皇家天文学会月刊》(MNRAS)上。(供稿:步天阁)

哈勃空间望远镜于1998年拍摄的刺魟星云图像。刺魟星云是距离地球2400光年的行星状星云,在其中心有颗快速演化的恒星SAO 244567。在过去的45年时间里,该恒星表面温度增加近40000℃。最新光谱观测数据显示它又开始降温了。Credit: ESA/Hubble & NASA

天文导航重回海军

夜空照片,来自Unsplash / Pixabay

海军又开始教授天文导航课程,作为GPS导航不能用时的备份之选。

天文导航是一种用天体或测量天体角度来获知方位的办法。在天文导航中,太阳是最常用的,但也会使用月亮、行星和57颗导航用恒星。

几颗最著名的用于导航的恒星为:北极星、牧夫座中的大角星、天蝎座中的心宿二、夜空中第二亮的恒星老人星以及第一亮的恒星天狼星。

在一个听证会上,美国海军作战部长理查森(John Richardson)说,美国海军正在努力采用独立于GPS系统之外的、更精确、更及时的导航办法。这不仅对导航有利,而且还有助于武器系统有更好的表现。

现在一些人使用天文导航,或许出于兴趣、或许更迷恋传统,但在现今世界,天文导航也许是必须学习的重要技能!电子导航系统十分有用,但在紧急情况下,会出现问题,如果不知道如何利用太阳、星星了解方位,那么将会处于尴尬境地。

(供稿:步天阁)

在银河系以外发现热分子核

天文学家首次在银河系之外发现了一个热分子核,一颗新诞生的大质量恒星周围包裹着炙热的分子,像蚕茧一样。该发现发表在《天体物理学报》(Astrophysical Journal)827期,这标志着在研究银河系外热分子核、宇宙化学成分多样性方面有了重大进步。

来自日本东北大学、东京大学、日本国立天文台等单位的科学家使用位于智力的阿塔卡马大型毫米[/亚毫米]波阵观测大麦哲伦云中的一颗新诞生的恒星,发现了一些不同气体分子。

比较大麦哲伦云中的热分子核与我们银河系中的相似天体,发现化学组成成分有明显不同,尤其缺乏像甲醇这样的简单的有机分子,这意味着在大麦哲伦云中形成生命诞生所必须的有机高分子希望渺茫。研究团队认为,大麦哲伦云内独特的星系环境影响了新诞生恒星周围的分子形成进程,从而导致其具有独特的化学组成成分。

天文学家首次探测到银河系之外的热分子核,表明新一代望远镜具备了研究银河系之外天体化学现象的能力。

(供稿:步天阁)

艺术家描绘的在大麦哲伦云中发现的热分子核

左:用阿塔卡马大型毫米[/亚毫米]波阵发现的在大麦哲伦云中的热分子核辐射线,从左上到右下分别为:灰尘、二氧化硫、一氧化氮和甲醛。右:恒星形成区周围的红外图像,来自斯皮策空间望远镜8微米数据。Credit: T. Shimonishi/Tohoku University, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

暗物质受到挑战

在 20世纪70年代末,天文学家薇拉•鲁宾(Vera Rubin)和艾伯特•博斯马(Albert Bosma)独立发现旋涡星系几乎以恒定的速度旋转:星系内的恒星和气体不随半径增加而速度降低,考虑到牛顿定律以及可见物质的分布后,要保持速度不变,就推测出不可见物质的存在,也就是暗物质的存在。围绕星系周围的暗物质提供了更多的引力。

在如NGC6946这样的旋涡星系中,研究者发现,恒星和气体分布与它们的引力引起的加速存在1:1关系。

最近,美国凯斯西储大学的研究人员发现在旋涡星系及不规则星系中,自转曲线只与可见物质的引力加速相关。研究领导者、天文系主任斯泰西•麦戈(Stacy McGaugh)说:“如果你测量星光分布,就能知道自转曲线,反之亦然。”他们研究了153个旋涡星系和不规则星系,其中有的是巨星系,有的是矮星系;有的有质量很大的中心核球,有的没有;有的恒星占绝大多数,有的气体成分更多。研究团队认为他们发现了一个新的自然规律。论文将发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。

星系自转曲线一直被解释为星系被暗物质包围,但是,新发现对此种解释提出了挑战。新发现表明星系自转曲线由正常物质的分布决定,不需要存在暗物质的假设。(供稿:步天阁)

近距离目睹彗星分裂

彗星分裂,美国哈勃空间望远镜拍摄的古老的332P彗星在接近太阳时分裂的照片。位于照片中心的是这颗冰彗星分裂出的建筑物大小的碎片,它们形成了3000英里长的尾巴。碎片们在以成人步行速度悠然地离开母体彗星。Credit: NASA, ESA and David Jewitt/UCLA

天文学家们用哈勃空间望远镜拍摄到清晰的、细节完备的彗星分裂照片,这颗彗星距离地球6700万英里。这一发现发表在《天体物理学报通信》(Astrophysical Journal Letters)上。

在2016年1月的3天时间里,哈勃空间望远镜拍摄了一系列彗星分裂照片,由冰和灰尘组成的25块碎片正在以成人步行速度离开彗星。这颗大约45亿岁的彗星,名字叫作332P/Ikeya-Murakami彗星,或称为332P彗星,也许因为转速太快,才甩出表面物质。碎片形成了一个长3000英里的尾巴。

观测揭示了彗星在接近太阳时的狂暴表现。首席研究员、加利福尼亚大学的戴维•杰维特(David Jewitt)介绍说:“我们一直知道彗星有时会分裂,但不知道为什么分裂以及怎样分裂。因为彗星不仅分裂起来很快,而且没有任何征兆,所以一直没机会获得有用数据。这次哈勃空间望远镜的高清晰度照片,使我们不仅看到小碎片,而且跟踪了它们每天的变化,从而能够获得很完备的测量数据,这是以前从未有过的。哈勃空间望远镜曾在2006年拍摄到彗星73P分裂的照片,碎片超过60个,照片也很清晰,但观测时间不长,没有拍到分裂彗星如何随时间发生变化。”

(供稿:步天阁)

一颗垂死的恒星在发射火球

天文学家用哈勃空间望远镜发现一颗名叫长蛇座V的濒临死亡的红巨星正在发射等离子体火球。火球很大,有火星的2倍;火球很快,在半小时之内完成从地球到月球那么远的距离。这种恒星加农炮在过去400年里每8.5年就会发射一次。

这些火球令天文学家们困惑。长蛇座V不可能发射它们。长蛇座V是位于长蛇座中的一颗变星,距离太阳大约1200光年。它也被称为加农炮星,是一颗红巨星,大气中含有的碳比氧多。它在垂死挣扎中已经把一半的质量散布在宇宙中。现在关于它能发射火球的最好解释是:它有一颗看不到的伴星。伴星沿着椭圆轨道运行,每8.5年靠近长蛇座V一次。当伴星进入长蛇座V的外层大气时,就狼吞虎咽起来,于是在它们双星系统周围形成一个物质盘,这个盘就是发射等离子球的发射台,能射出速度高达每小时500千米的炮弹。

艺术家描绘的长蛇座V正在向宇宙空间发射等离子体球。NASA/ESA/STScI

研究的领导者、美国喷气推动实验室的温德拉•萨哈伊(Raghvendra Sahai)说:“我们以前根据数据知道有高速火球发出,但这是第一次目睹到真实过程,对解释行星状星云的结构很有帮助。”

萨哈伊和他的同事们建立的带有吸积盘的伴星模型很好地解释了为什么行星状星云存在双极、多极等多种不同形状。行星状星云是恒星在生命最后阶段抛出自身外层物质形成的。(供稿:步天阁)

盖亚天文卫星发布十亿恒星星图

2016年9月14日,欧洲空间局盖亚任务小组进行了盖亚天文卫星的第一批数据发布。新闻发布会上,任务小组展示了卫星获得的科学数据和最新科学成果。在第一批发布的观测数据中包含了超过十亿颗恒星的位置信息。这是迄今为止科学家进行的最大规模巡天观测工作。

盖亚天文卫星发布第一批星空数据。这张星图中标注出了星系、疏散星团、球状星团的位置。Credit: Image courtesy of Image courtesy of ESA

盖亚天文卫星此次发布的内容主要包括从2014年7月到2015年9月,共计14个月的观测数据。“盖亚天文卫星处于天文观测研究的前沿,以前所未有的精确度测量并绘制宇宙星图。”欧洲空间局科学主任阿尔瓦罗•希门尼斯(Alvaro Giménez)提到,“本次数据发布让我们对盖亚天文卫星可能提供的精彩数据有了初步印象,它将颠覆我们对于银河系中恒星分布的认知和理解。”

除了观测天体位置信息,盖亚天文卫星还将通过多次观测和对比的方式,测量部分恒星的精确运动。在记录大量恒星的位置、距离、运动和其他物理特征之后,科学家们将建立起有史以来最大的银河系三维星表。科学家认为盖亚天文卫星数据将应用于恒星演化、银河系起源、暗物质分布、变星等天文课题的研究工作。(供稿:李珊珊)

追踪被黑洞吞噬恒星的最新方法

约翰霍普金斯大学的天体物理学家使用美国宇航局太空望远镜数据,在研究如何追踪被黑洞吞噬的恒星方面有了突破性进展。最新发现的观测方法可能有助于科学家更清晰地了解这一宇宙现象。该研究结果刊登在《天体物理学报》网站上。

“当恒星被撕碎之后,那些物质都去了哪里?它们是否被加热了?是快速落向黑洞,还是环绕黑洞运动了一段时间?”论文的作者之一,约翰霍普金斯大学物理与天文系教授朱利安•H•克罗利克(Julian H. Krolik)提出了这些问题。

使用美国宇航局发射的广域红外巡天探测者(WISE)望远镜拍摄的图片,研究人员主要对五个恒星进行了观测研究。它们已明显被黑洞的引力捕获,并开始“潮汐瓦解”。潮汐瓦解的理论模型是在20世纪70年代被提出的,然而直到2005年科学家才能对它进行较为细致的研究。

恒星在潮汐瓦解中破碎产生的能量爆发,或者称为耀发,经过星系尘埃的反射形成“回声”。天文学家利用红外波段观测这些反射信息,能够更精确地测量耀发产生的能量,也能更好地理解这一现象,追踪恒星破碎之后物质的去向。

(供稿:李珊珊)

像太阳一样的恒星在绚烂中消亡

近日,哈勃拍摄了行星状星云NGC2440的图像,它们是恒星死亡后形成的。与太阳类似的恒星在死亡过程中会将它的外层气体喷发出去,组成一个围绕着剩余核心的茧型形状。死亡恒星发出的紫外波段辐射照射在物质上,发出美丽的光芒。而恒星爆发之后中心遗留的残骸形成白矮星(中心的白点)。我们的太阳最终也会如此将自己包裹在星际残骸之中。但是那要等到五十亿年之后了。

我们的银河系中充斥着这样的星际遗迹。它们被称为行星状星云——虽然实际上它们和行星并没有什么关系。这个名字的由来仅仅是因为早期天文学家通过望远镜观察这些目标时,发现它们和天王星、海王星等远距离行星样子有些类似。

NGC2440距离地球大约4000光年,位于船尾座。它的中心白矮星温度非常高,达到了20万摄氏度。是已知白矮星中温度最高的之一。而它周围结构较为混乱的样子说明,这颗恒星死亡时物质被一次次短暂地喷射出。每一次爆发恒星都将物质喷向不同的方向。图像还显示出NGC2440的尘埃十分丰富,能看到暗色的条状结构指向远离恒星的方向。(供稿:李珊珊)

哈勃太空望远镜拍摄的照片展现了一颗恒星死亡后的壮丽景象。Credit: NASA, ESA, and K. Noll (STScI), Acknowledgment: The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

艺术家绘制的想象图,描绘了恒星被超大质量黑洞吞噬的时候呈现出闪耀的物质喷流。Credit: NASA/JPLCaltech

科学家发现小行星环的起源

科学家绘制的女凯龙星和它周围行星环的想象图。Credit: ESO/L. Calçada/Nick Risinger

半人马座小行星指的是轨道位于木星和海王星之间的一类小行星。它们的轨道穿过或曾经穿过大行星的轨道。科学家估计其中直径超过一千米的小行星有大约四万四千颗。近日一个研究小组成功发现了两颗半人马座小行星环的起源,并且推测其他的半人马座小行星也存在小行星环。这一发现发表在8月29日出版的《天体物理学报通信》上。

最早时人们认为只有土星、木星这样的大行星才有行星环。然而2014年,多个望远镜在观测掩星现象时发现一颗叫作女凯龙星(Chariklo)的半人马座小行星也令人惊异的拥有行星环。很快,科学家又在另一颗叫作凯龙星(Chiron)的小行星周围发现了行星环。

论文的第一作者兵藤龙骑(HYODO Ryuki)来自神户大学行星学系。他和他的合作者计算了人马座小行星运动到距离大行星足够近,并被大行星潮汐力撕裂的可能性,发现大约有百分之十的这类小行星可能经历近距离接触。他们使用计算机模拟的方法,研究了潮汐力撕碎小行星的具体细节。结果显示,其过程与众多参数相关,比如小行星的自转、小行星核的尺寸、与大行星的最近距离等。而当一些有着被冰冷地幔覆盖的硅酸盐核心的层化小行星接近大行星时,就可能产生表层被部分撕裂,分散在残留的核心周围,形成了小行星环。(供稿:李珊珊)

(责任编辑 张长喜)

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