天文科普:發現最年輕的行星;恒星死亡現場發生了什麽?
發布時間:2021-11-04
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最年輕的行星

科學家們(men) 在一顆遙遠的新生恒星周圍發現了一顆有史以來最年輕的行星:2M0437b

研究人員估計,2M0437b的質量是木星的幾倍,是在幾百萬(wan) 年前與(yu) 它的恒星一起形成的(大約是夏威夷主島首次出現在海洋上的時候)。這顆行星如此年輕,以至於(yu) 它在形成過程中釋放的能量仍然很熱,其溫度與(yu) 基拉韋厄火山噴發出的熔岩相似。

圖為(wei) 2M0437,圖中四個(ge) “尖峰”是望遠鏡的光學元件產(chan) 生的偽(wei) 影。

https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2021/infant-planet-discover.jpg

這顆行星和它的母恒星位於(yu) 一個(ge) 名為(wei) 金牛座分子雲(yun) 的恒星“搖籃”中。觀測結果顯示,它的軌道比太陽係中的行星要寬得多,它與(yu) 母恒星的距離約為(wei) 日地距離的100倍。聽起來這很有利於(yu) 觀測,但實際上,因為(wei) 恒星在天空中移動得很慢,所以確認2M0437b確實是這顆恒星的伴星而非更遠天體(ti) 仍花費了科學家們(men) 至少三年的時間。2M0437b促進了我們(men) 對行星如何形成、如何隨時間變化的理解。科學家們(men) 期待能有更多這樣的發現,以及用未來的技術和望遠鏡對這類行星進行更詳細的研究。相關(guan) 研究已發表在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society上。

來源 / https://phys.org/news/2021-10-astronomers-infant-planet.html

恒星死亡現場發生了什麽(me) ?

就像一場暴力致死案的目擊者一樣,哈勃空間望遠鏡最近向天文學家提供了一幅前所未有的、全麵的恒星災難性死亡最初時刻的景象。過去,科學家們(men) 總像犯罪現場調查員一樣研究超新星:案發後才姍姍來遲,並試圖推理那顆恒星身上到底發生了什麽(me) 。

但這次不同:科學家們(men) 真的知道發生了什麽(me) ——換句話說,科學家們(men) 實時看到了恒星的死亡。

圖為(wei) SN 2020fqv。

https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2021/hubble-gives-unprecede.jpg

這顆超新星名為(wei) SN 2020fqv,發現於(yu) 2020年4月。當時淩日係外行星巡天衛星(TESS)也正在觀測這顆超新星。於(yu) 是,科學家們(men) 迅速訓練了哈勃空間望遠鏡和一套地麵望遠鏡。眾(zhong) 多觀測數據共同提供了恒星毀滅過程中的諸多信息,幫助天文學家了解恒星在死亡之前究竟發生了什麽(me) 。於(yu) 是,科學家們(men) 得知了這顆恒星在死亡前幾年、死亡時以及死亡後發生的全部故事。

有科學家將SN 2020fqv稱為(wei) “超新星的羅塞塔石碑”——古羅塞塔石碑上有三種語言版本的同一段詔書(shu) ,幫助專(zhuan) 家們(men) 學習(xi) 閱讀埃及象形文字。而在這顆超新星的例子中,科學家們(men) 使用三種不同的方法來確定爆炸恒星的質量,結果都是一致的:它的質量大約是太陽質量的14到15倍。準確地確定超新星爆發中的恒星質量,對於(yu) 了解大質量恒星的生死情況至關(guan) 重要。相關(guan) 研究成果已發表在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society上。

來源 / https://phys.org/news/2021-10-hubble-space-telescope-unprecedented-early.html

/ 了不起的Proba-1微型衛星

20年前,也就是2001年10月22日,歐空局的Proba-1微型衛星發射成功。20年過去了,如今它仍在運行,它也因此成為(wei) 了歐空局曆史最久的地球觀測任務。Proba-1大約隻有一個(ge) 酒店冰箱那麽(me) 大,但卻負載著兩(liang) 台地球觀測儀(yi) 器,實現了許多技術上的創舉(ju) 。

在歐空局的監督下,高度自動化的Proba-1引入各種當時的新技術(現在已成為(wei) 主流技術),包括鋰離子電池、砷化镓太陽能電池板以及歐空局開發的、運行其飛行計算機的ERC-32微處理器等等。

圖片來自CC0 Public Domain。

https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/hires/2019/satellite.jpg

Proba-1成功發射後,觀測太陽的Proba-2和追蹤植被的Proba-V分別於(yu) 2009年和2013年發射。研究太陽日冕的雙衛星Proba-3任務則計劃於(yu) 2023年發射。Proba-1搭載了大量低成本、現成的商業(ye) 組件和係統,它將繼續為(wei) 全球科學家們(men) 提供圖像和寶貴數據。

來源 / https://phys.org/news/2021-10-mini-earth-observer-proba-years-orbit.html

/ 人工智能尋找係外行星

迄今為(wei) 止,我們(men) 發現的大多數係外行星都是用淩日法發現的。但是,用這種方法來探測行星是一個(ge) 漫長的過程。而且,行星之間的相互作用也可能會(hui) 造成一定幹擾,從(cong) 而增加了在一堆數據中發現係外行星信號的難度。

圖為(wei) 行星的數據表示方法,行星的存在(右)被看作是天空中的一條河流(左)。

https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2021/discovering-exoplanets.jpg

有鑒於(yu) 此,科學家們(men) 打算使用應用於(yu) 圖像識別的人工智能技術來尋找係外行星。這個(ge) 項目中使用的人工智能技術用於(yu) 自動駕駛汽車,能識別道路、交通標誌和攝像頭感知到的行人等。借助這項技術,科學家們(men) 發現了兩(liang) 顆係外行星:開普勒-1705b和開普勒-1705c,這是用以往的技術無法發現到的。而且,該技術不僅(jin) 可以幫助科學家們(men) 估計行星的半徑,還能提供關(guan) 於(yu) 行星質量的信息。

這項技術不僅(jin) 對天文觀測有效,在觀測地球及其環境方麵也同樣有用:比如說,可以用來探測非法垃圾場和廢物堆。相關(guan) 研究已發表在Astronomy & Astrophysics上。

來源 https://phys.org/news/2021-10-exoplanets-artificial-intelligence.html


/ 藍色閃光星雲(yun) NGC 6905

利用北歐光學望遠鏡(NOT),天文學家們(men) 調查了一個(ge) 被稱為(wei) NGC 6905的行星狀星雲(yun) 及其中央星。

行星狀星雲(yun) 是恒星演化至老年的紅巨星末期,因為(wei) 氣體(ti) 殼層向外膨脹並被電離而形成的發射星雲(yun) 。相較於(yu) 恒星長達數十億(yi) 年歲月的一生,行星狀星雲(yun) 隻能存在數萬(wan) 年。雖然它們(men) 數量相對稀少,但對天文學家研究恒星和星係的化學演化非常重要。

NGC 6905。

https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2021/research-inspects-plan.jpg

在距離地球大約8800光年的地方,NGC 6905因其特有的顏色被稱為(wei) “藍色閃光星雲(yun) ”。它的中央星名為(wei) HD 193949,是一顆沃爾夫–拉葉星(一種幾乎比所有其他類型恒星都熱的恒星),半徑約為(wei) 太陽的0.15倍,質量約為(wei) 太陽的0.6倍。

借助望遠鏡,科學家們(men) 調查了NGC 6905不同區域的物理性質和化學豐(feng) 度,還發現NGC 6905中氣體(ti) 的總質量在0.31和0.47個(ge) 太陽質量之間,而塵埃的質量估計在0.00224和0.00169個(ge) 太陽質量之間。相關(guan) 研究成果已發表在arXiv上。

來源 / https://phys.org/news/2021-10-planetary-nebula-ngc-central-star.html

科學審核 苟利軍(jun)   編譯 雪琪

編輯 懷塵  校對 諾諾

中國國家天文

Chinese National Astronomy

《中國國家天文》雜誌由國家天文台主辦。

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