暴风雨般的恒星托儿所

暴风雨般的恒星托儿所

ByNASA中文

This cloudy, turbulent scene acquired by the Hubble Space Telescope in 2017 shows a stellar nursery within the Large Magellanic Cloud. This nursery, known as N159, contains many hot young stars. These stars emit intense ultraviolet light, which causes nearby hydrogen gas to glow, and torrential stellar winds, which carve out ridges, arcs, and filaments from the surrounding material. N159 is located over 160,000 light-years away, just south of the Tarantula Nebula. At the heart of this cosmic cloud lies the Papillon Nebula, a butterfly-shaped region of nebulosity. This small, dense object is classified as a High-Excitation Blob, and is thought to be tightly linked to the early stages of massive star formation. Image credit: ESA/Hubble & NASA Text credit: European Space Agency 这张由哈勃太空望远镜在2017年拍摄的多云、湍流场景显示了大麦哲伦星云内的恒星托儿所。这个被称为N159的托儿所包含了许多炙热的年轻恒星。这些恒星发出强烈的紫外线，导致附近的氢气发光，以及猛烈的恒星风，从周围的物质中雕刻出山脊，弧线和细丝。NN159位于160,000光年之外，狼蛛星云的正南方。 这片宇宙云的中心是蝴蝶星云，一个蝴蝶状的星云区域。这个小而密集的天体被归类为高激发团，被认为与大质量恒星形成的早期阶段紧密相关。…

哈勃太空望远镜发现了螺旋状恒星，提供了一个进入早期宇宙的窗口

哈勃太空望远镜发现了螺旋状恒星，提供了一个进入早期宇宙的窗口

ByNASA中文

大自然喜欢螺旋——从飓风的漩涡，到围绕新生恒星的风车状原行星盘，再到我们宇宙中广阔的螺旋星系领域。 现在天文学家们困惑地发现，在银河系的卫星星系小麦哲伦星云中，年轻的恒星正在螺旋状地进入一个巨大星团的中心。 在这个巨大、形状奇特的恒星托儿所NGC346中，螺旋的外臂可能正在以一种类似河流的气体和恒星运动来孕育恒星的形成。研究人员说，这是一种促进恒星诞生的有效方法。 位于小麦哲伦星云中的大质量星团NGC 346，以其不同寻常的形状长期吸引着天文学家。现在，研究人员使用两种不同的方法确定，这种形状部分是由于恒星和气体以类似河流的运动螺旋进入这个星团的中心。叠加在NGC 346上的红色螺旋描绘了恒星和气体向中心移动的轨迹。科学家表示，这种螺旋运动是从外部向星团中心推进恒星形成的最有效方式。 影像来源：Illustration: NASA, ESA, Andi James (STScI) 小麦哲伦星云的化学成分比银河系更简单，这使得它与较年轻的宇宙中发现的星系相似，那时较重的元素更加稀缺。正因为如此，小麦哲伦星云中的恒星燃烧的温度更高，因此燃料耗尽的速度比我们银河系的恒星更快。 尽管小麦哲伦星云是早期宇宙的代表，但它距离我们20万光年，也是我们最近的银河系邻居之一。 了解小麦哲伦星云中的恒星是如何形成的，为宇宙历史早期大爆炸后约20至30亿年的“婴儿潮”（宇宙现在有138亿年历史）的恒星诞生风暴提供了新的线索。 新的结果发现，那里的恒星形成过程与我们银河系相似。 NGC 346直径只有150光年，质量相当于5万个太阳。它迷人的形状和快速的恒星形成率让天文学家困惑不已。NASA的哈勃太空望远镜和欧洲南方天文台的甚大望远镜（VLT）联合起来，才揭开了这个神秘的恒星巢穴的行为。 “恒星是塑造宇宙的机器。没有恒星，我们就不会有生命，但我们并不完全了解它们是如何形成的。”巴尔的摩太空望远镜科学研究所的研究负责人埃琳娜·萨比解释说。“我们有几个模型进行预测，其中一些预测相互矛盾。我们想确定是什么在调节恒星形成的过程，因为这些是我们还需要了解早期宇宙中所看到的规律。” 研究人员用两种不同的方法确定了NGC 346中恒星的运动。萨比和她的团队使用哈勃望远镜测量了11年来恒星位置的变化。这个区域的恒星以每小时2,000英里的平均速度移动，这意味着在11年里它们移动了2亿英里。这大约是太阳和地球之间距离的两倍。 但这个星团在邻近的星系中相对较远。这意味着观测到的运动量非常小，因此很难测量。这些异常精确的观测之所以成为可能，完全是因为哈勃望远镜的高分辨率和高灵敏度。此外，哈勃长达30年的观测历史为天文学家提供了一个基线，可以随着时间的推移跟踪微小的天体运动。 第二个团队由欧洲航天局AURA/STScI的彼得·宰德勒领导，使用基于地面的VLT的多单元光谱探索者（MUSE）仪器测量径向速度，以确定物体是在接近观察者还是在远离观察者。 “真正令人惊讶的是，我们用不同的设备用两种完全不同的方法，基本上得出了相同的结论，彼此独立。”宰德勒说。“使用哈勃，你可以看到恒星，但使用MUSE，我们也可以看到气体在三维空间的运动，这证实了万物向内螺旋运动的理论。” 但为什么是螺旋形？ “螺旋是一种很好的、自然的方式，可以让恒星从外部流向星团中心。”宰德勒解释说。“这是推动恒星和气体向中心移动的最有效方式。” 这项研究NGC 346的哈勃数据有一半已经存档。第一次观测是在11年前进行。它们最近被重复用来追踪恒星随时间的运动。鉴于望远镜的寿命，哈勃数据档案现在包含超过32年的天文数据，为前所未有的长期研究提供动力。 “哈勃档案真是一座金矿。”萨比说。“多年来，哈勃观测到很多有趣的恒星形成区域。鉴于哈勃表现如此之好，我们实际上可以重复这些观测。这真的可以推进我们对恒星形成的理解。” 研究团队的发现发表在9月8日的《天体物理学杂志》上。 NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测应该能够分辨出星团中质量较低的恒星，从而提供该区域更全面的视图。在韦伯的生命周期内，天文学家将能够重复这个实验，并测量低质量恒星的运动。然后，他们可以比较大质量恒星和小质量恒星，最终了解这个托儿所的全部动态。 大自然喜欢螺旋——从飓风的漩涡，到围绕新生恒星的风车状原行星盘，再到我们宇宙中广阔的螺旋星系领域。现在天文学家们困惑地发现，在银河系的卫星星系小麦哲伦星云中，年轻的恒星正在螺旋状地进入一个巨大星团的中心。 影像来源： NASA’s Goddard Space Flight Center; 首席制片人：Paul Morris 哈勃太空望远镜是NASA和欧洲航天局（ESA）之间的国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心负责管理这台望远镜。位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃太空望远镜的科学操作。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasas-hubble-finds-spiraling-stars-providing-window-into-early-universe

蝎虎座的恒星比星系更耀眼

蝎虎座的恒星比星系更耀眼

ByNASA中文

A little-studied star, TYC 3203-450-1, upstages a galaxy in this Hubble Telescope image from December 2017. Both the star and the galaxy are within the Lizard constellation, Lacerta. However, the star is much closer than the much more distant galaxy. Astronomers studying distant objects call these stars “foreground stars” and they are often not very happy about them, as their bright light is contaminating the faint light from the more distant and interesting objects they actually want to study. See more images from Hubble. Image credit: ESA/Hubble & NASA Text credit: European Space Agency 在这张2017年12月哈勃望远镜拍摄的图像中，一颗未被研究的恒星TYC 3203-450-1占据了星系的上风。这颗恒星和星系都位于蝎虎座内。然而，这颗恒星比远得多的星系更近。 研究遥远物体的天文学家称这些恒星为“前景恒星”，天文学家通常对它们不太满意，因为它们的明亮光线污染了它们实际想要研究的更遥远和有趣物体的微弱光线。 查看来自哈勃的更多图像。 图片来源：ESA/Hubble & NASA 文本来源：European Space Agency

哈勃望远镜看到红色超巨星参宿四在爆炸后缓慢恢复

哈勃望远镜看到红色超巨星参宿四在爆炸后缓慢恢复

ByNASA中文

通过分析来自NASA哈勃太空望远镜和其他几个天文台的数据，天文学家得出结论，明亮的红色超巨星参宿四在2019年发生爆炸，失去了大部分可见表面，并产生了巨大的表面物质抛射（SME）。这是在正常恒星的行为中从未见过的现象。 我们的太阳通常会抛射出其稀薄的外层大气日冕的一部分，这被称为日冕物质抛射（CME）。但是参宿四SME爆炸的质量是典型CME的4,000亿倍！ 这颗巨型恒星仍在缓慢地从这场灾难性的剧变中恢复。“参宿四现在仍在做一些非常不寻常的事情；它的内部有点反弹。”马萨诸塞州剑桥哈佛和史密森天体物理中心的安德里亚·杜普利说。 这些新的观测结果提供了一些线索，让我们了解到红色恒星在其核聚变熔炉烧尽后，在爆炸成为超新星之前，是如何在生命后期失去质量。质量损失的数量显著影响它们的命运。然而，参宿四出人意料的暴躁行为并不是该恒星即将爆炸的证据。因此，质量损失事件不一定是即将发生爆炸的信号。 杜普瑞现在正在把这颗恒星在喷发前、喷发后和喷发期间的任性行为的所有谜团拼凑起来，形成一个连贯的故事，讲述一颗衰老恒星中前所未见的巨大变动。 这幅图描绘了红色超巨星参宿四在一大块可见表面发生巨大质量抛射后亮度的变化。从地球上看，抛射出来的物质冷却后形成一团尘埃，暂时使恒星看起来更暗。这场史无前例的恒星剧变破坏了这颗巨星长达400天的振荡周期，天文学家已经测量了200多年。现在，内部可能会像一盘明胶甜点一样摇晃。 影像来源：NASA, ESA, Elizabeth Wheatley (STScI) 这包括来自STELLA机器人天文台、弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台的蒂林赫斯特反射式阶梯摄谱仪（Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph, TRES）、NASA的日地关系天文台（STEREO-A）、NASA的哈勃空间望远镜和美国变星观察员协会（AAVSO）的新光谱和成像数据。杜普利强调，哈勃的数据对解开谜团至关重要。 “我们以前从未见过恒星表面发生巨大的物质抛射。我们还没有完全理解正在发生的事情。这是一种全新的现象，我们可以用哈勃直接观察并解析表面细节。我们正在实时观察恒星的演化。” 2019年参宿四的巨大爆发可能是由一股直径超过100万英里的对流羽流引起的，它从恒星内部深处冒出来。它产生的冲击和脉动，将光球层的一部分炸开，使恒星在由光球层的冷却部分产生的尘埃云下有很大的冷却表面积。参宿四现在正努力从这一损伤中恢复。 这片破碎的光球碎片重量大约是月球的几倍，它迅速飞入太空，冷却后形成尘埃云，阻挡了地球观测者看到的恒星发出的光线。这种变暗现象始于2019年底，持续了几个月，即使是在后院观察恒星亮度变化的观察者也很容易注意到。参宿四是天空中最亮的恒星之一，很容易在猎户座的右肩找到。 更神奇的是，这颗超级巨星400天的脉动频率现在已经消失了，也许至少暂时消失了。近200年来，天文学家们一直在测量参宿四这个节奏明显的亮度变化和表面运动变化。它的破坏证明了喷发的凶猛。 杜普利认为，这颗恒星内部的对流室驱动有规律的脉动，可能像不平衡的洗衣机浴缸一样四处晃动。TRES和哈勃光谱暗示外层可能会恢复正常，但在光球层重建的过程中，表面仍然像一盘明胶甜点一样弹跳。 尽管我们的太阳有日冕物质抛射，会抛射外层大气的一小部分，但天文学家从未见过如此大量的恒星可见表面被喷射到太空中。因此，表面物质抛射和日冕物质抛射可能是不同的事件。 参宿四现在非常巨大，如果它取代了太阳系中心的太阳，它的外表面将延伸超过木星的轨道。1996年，杜普利利用哈勃望远镜分辨出恒星表面的热点。这是除太阳外的第一张恒星的直接图像。 NASA的韦伯太空望远镜可可能能够探测到不断远离恒星的红外光喷射物质。 哈勃太空望远镜是NASA和ESA（欧洲航天局）之间的国际合作项目。位于马里兰州绿带的美国宇航局戈达德航天飞行中心负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的空间望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃的科学操作。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/hubble-sees-red-supergiant-star-betelgeuse-slowly-recovering-after-blowing-its-top

詹姆斯·韦伯太空望远镜详细捕捉了垂死恒星的最终“表演”

詹姆斯·韦伯太空望远镜详细捕捉了垂死恒星的最终“表演”

ByNASA中文

有些恒星会把最好的留到最后。 数千年来，位于该场景中心的较暗恒星一直在向各个方向发射气体和尘埃环，NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜首次发现这颗恒星被尘埃所笼罩。 韦伯上的两个摄像机捕捉到了这一行星状星云的最新图像，其编号为NGC 3132，非正式名称为南环星云。它距离我们大约2,500光年。 韦伯将使天文学家能够深入研究像这样的行星状星云的更多细节——由垂死恒星排出的气体和尘埃云。了解存在哪些分子，以及它们在气体和尘埃壳中的位置，这将有助于研究人员完善对这些物体的认识。 这张照片显示的南环星云几乎是正面朝上的，但如果我们可以旋转它，从侧面看它，它的三维形状会更清晰地看起来像底部两个放在一起的碗，彼此分开，中心有一个大洞。 两颗恒星被锁定在一个紧密的轨道上，形成了当地的景观。韦伯的红外图像在这个复杂的系统中具有新的细节。在左边韦伯的近红外相机（NIRCam）拍摄的图像中，这些恒星及其光层非常显眼，而右边韦伯的中红外仪器（MIRI）拍摄的图像首次显示第二颗恒星被尘埃包围。这颗较亮的恒星正处于恒星演化的早期阶段，未来可能会喷射出自己的行星状星云。 同时，较亮的恒星会影响星云的外观。当这对行星继续围绕彼此旋转时，它们会“搅动”气体和尘埃的“锅”，形成了不对称的图案。 每个壳层都代表了一个较暗的恒星失去了一些质量的的一段时间。朝向图像外部区域的最宽的气体壳较早地被喷射出来。最接近恒星的那些是最近喷射出来的。追踪这些喷射物可以让研究人员了解系统的历史。 用NIRCam进行的观测还揭示了行星状星云周围极细的光线。来自中央恒星的星光从气体和尘埃中有洞的地方射出，就像阳光穿过云层的缝隙一样。 由于行星状星云存在了数万年，观察星云就像看一部极其慢动作的电影。恒星喷出的每一个壳层都使研究人员能够精确测量其中存在的气体和尘埃。 当恒星喷射出物质外壳时，其中会形成灰尘和分子——即使恒星继续喷射物质，也会改变景观。这些尘埃最终会使它周围的区域变得丰富，扩展到所谓的星际介质中。而且由于它的寿命很长，尘埃最终可能会穿越太空数十亿年，并被合并成一颗新的恒星或行星。 数千年后，这些微妙的气体和尘埃层将消散到周围的太空中。 影像来源：NASA, ESA, CSA, and STScI 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。 NASA总部为该局的科学任务理事会监督该任务。位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心为该机构管理韦伯，并监督空间望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务合作伙伴执行的任务工作。除戈达德外，NASA的几个中心也为该项目做出了贡献，包括位于休斯顿的约翰逊航天中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心、加州硅谷的艾姆斯研究中心等。 NIRCam由亚利桑那大学和洛克希德·马丁公司先进技术中心的一个团队建造。 MIRI由ESA和NASA提供，仪器由国家资助的欧洲研究所联盟（MIRI 欧洲联盟）与 JPL 和亚利桑那大学合作设计和制造。 从太空望远镜科学研究所下载此图像的全分辨率、未压缩版本和支持视觉效果：https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-033 参考来源： https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-captures-dying-star-s-final-performance-in-fine-detail

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了宇宙峭壁，恒星诞生的闪耀景观

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了宇宙峭壁，恒星诞生的闪耀景观

ByNASA中文

这片由“山脉”和“山谷”组成的景观上点缀着闪闪发光的恒星，实际上是船底座星云中一个名为NGC3324的年轻恒星形成区域的边缘。这张由NASA新的詹姆斯·韦伯太空望远镜用红外线下拍摄的图像首次揭示了以前不可见的恒星诞生区域。 被称为宇宙悬崖的韦伯看似3D的画面看起来就像月光下的夜晚崎岖的山脉。实际上，它是NGC3324内气态空腔的边缘，这张图像中最高的“山峰”大约有7光年高。这个海绵状区域是由星云中强烈的紫外线辐射和恒星风从位于气态空腔中心的极大质量、炽热的年轻恒星雕刻而成的，位于该图像所示区域的上方。 来自年轻恒星的炽热的紫外线辐射正在慢慢侵蚀星云的墙壁，塑造星云。巨大的柱子耸立在发光的气体墙上方，抵抗着这种辐射。看似从天体“山脉”升起的“蒸汽”，实际上是炽热的电离气体和热尘埃，由于无休止的辐射而从星云中流出。 韦伯揭示了在可见光照片中完全隐藏的新兴恒星托儿所和单个恒星。由于韦伯对红外光的敏感性，它可以透过宇宙尘埃看到这些物体。在这张照片中清晰可见的原恒星喷流，从这些年轻恒星中射出。最年轻的辐射源出现在云的黑暗、多尘区域，呈红点状。处于恒星形成最早、快速阶段的物体很难捕捉，但韦伯的极端灵敏度、空间分辨率和成像能力可以记录这些难以捕捉的事件。 NGC3324的这些观测将阐明恒星形成的过程。恒星的诞生会随着时间的推移而传播，这是由侵蚀气态空腔的扩张引发。当明亮的电离边缘进入星云时，它会慢慢地推入气体和尘埃。如果边缘遇到任何不稳定的物质，增加的压力将触发物质坍塌并形成新的恒星。 相反，随着造星物质被侵蚀，这种类型的干扰也可能阻止恒星的形成。这是激发恒星形成和停止恒星形成之间非常微妙的平衡。韦伯将解决现代天体物理学的一些重大的开放性问题：是什么决定了在某个区域形成的恒星数量？为什么恒星会以一定的质量形成？ 韦伯还将揭示恒星形成对巨大气体和尘埃云演化的影响。虽然大质量恒星（伴随着狂风和高能量）的影响通常很明显，但人们对更多的低质量恒星的影响知之甚少。当它们形成时，这些较小的恒星会产生狭长的、对立的喷流，这可以向云层注入大量的动量和能量。这减少了孕育新恒星的星云物质的比例。 到目前为止，科学家对大量年轻的、能量更大的低质量恒星的影响知之甚少。通过韦伯望远镜，他们将能够获得关于它们的数量和对整个星云的影响的全面普查。 NGC3324位于大约7,600光年之外，由韦伯的近红外相机（NIRCam）和中红外仪器（MIRI）拍摄。 NIRCam以其清晰的分辨率和无与伦比的灵敏度揭示了数百颗以前隐藏的恒星，甚至是众多的背景星系。 在MIRI看来，年轻的恒星和它们尘土飞扬的形成行星的原行星盘在中红外线中闪耀着明亮的光芒，呈现出粉红色和红色。MIRI揭示了嵌入尘埃中的结构，并揭示了大量喷流和外流的恒星来源。在MIRI的作用下，山脊表面的热尘埃、碳氢化合物和其他化合物会发光，呈现出锯齿状岩石的外观。 NGC3324于1826年由詹姆斯·邓洛普（JamesDunlop）首次编目。从南半球可见，它位于船底座星云（NGC 3372）的西北角。船底座星云是钥孔星云和活跃、不稳定的超巨星海山二（Eta Carinae）的所在地。 影像来源：NASA, ESA, CSA, and STScI 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。 NASA总部为该局的科学任务理事会监督该任务。位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心为该机构管理韦伯，并监督空间望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务合作伙伴执行的任务工作。除戈达德外，NASA的几个中心也为该项目做出了贡献，包括位于休斯顿的约翰逊航天中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心、加州硅谷的艾姆斯研究中心等。 NIRCam由亚利桑那大学和洛克希德·马丁公司先进技术中心的一个团队建造。 MIRI由ESA和NASA提供，仪器由国家资助的欧洲研究所联盟（MIRI 欧洲联盟）与 JPL 和亚利桑那大学合作设计和制造。 从太空望远镜科学研究所下载此图像的全分辨率、未压缩版本和支持视觉效果：https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2022/news-2022-031 参考来源： https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-reveals-cosmic-cliffs-glittering-landscape-of-star-birth

死星撕裂行星系统

死星撕裂行星系统

ByNASA中文

一颗恒星的死亡痛苦剧烈地扰乱了它的行星系，以至于留下的死恒星，即白矮星，正在吸走系统内外的碎片。这是天文学家首次观测到白矮星同时消耗岩石金属和冰质物质，这是行星的组成成分。 NASA哈勃太空望远镜和其他NASA观测站的档案数据对于诊断这起宇宙同类相食案件至关重要。这些发现有助于描述演化行星系统的剧烈性质，并可以告诉天文学家新形成系统的组成。 这些发现是基于对附近白矮星G238-44大气中捕获的物质的分析。白矮星是像我们的太阳一样的恒星在核聚变过程中，外层脱落并停止燃烧燃料后的残留物。“我们从未见过这两种物体同时吸积到一颗白矮星上。”首席研究员、加州大学洛杉矶分校本科毕业生特德·约翰逊说。“通过研究这些白矮星，我们希望对仍然完整的行星系统有更好地了解。” 这一发现也很有趣，因为人们认为小型冰状天体撞击并“灌溉”了我们太阳系中干燥的岩石行星。数十亿年前，彗星和小行星被认为向地球输送了水，为我们所知的生命创造了必要的条件。约翰逊说，检测到的雨落在白矮星上的天体的组成意味着冰库可能在行星系统中很常见。 这些发现也很有趣，因为小冰天体被认为是撞击并“灌溉”了我们太阳系中干燥的岩石行星。 数十亿年前，彗星和小行星被认为向地球输送了水，为我们所知的生命提供了必要的条件。 约翰逊说，探测到的落在白矮星上的天体的组成表明，冰水库可能在行星系统中很常见。 “我们所知的生命需要一个岩石星球，上面覆盖着碳、氮和氧等多种元素。”加州大学洛杉矶分校教授、合著者本杰明·扎克曼说。“我们在这颗白矮星上看到的元素的丰度似乎需要一个岩石和富含挥发性物质的母体——这是我们在数百颗白矮星的研究中发现的第一个例子。” 这张行星系统G238-44的图解说明了它的毁灭轨迹。这颗微小的白矮星处于行动的中心。 一个非常微弱的吸积盘是由落到白矮星上的碎片组成的。其余的小行星和行星体构成了围绕恒星的物质库。系统中可能仍存在较大的气态巨行星。更远的地方是彗星等冰冷天体带，它们最终也成为这颗死亡恒星的食物。 影像来源：NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI) 撞车大赛 行星系统演化理论将红巨星和白矮星相之间的过渡描述为一个混沌过程。这颗恒星很快失去了它的外层，它的行星的轨道发生了巨大的变化。像小行星和矮行星这样的小天体，可能过于靠近巨行星而直线坠落到恒星上。这项研究证实了这一剧烈混乱阶段的真实规模，表明在白矮星阶段开始后的 1 亿年内，这颗恒星能够同时捕获和消耗其小行星带和柯伊伯带状区域的物质。 在这项研究中，估计最终被白矮星吞噬的总质量可能不超过一颗小行星或小卫星的质量。虽虽然没有直接测量到白矮星消耗的至少两个物体的存在，但很可能其中一个像小行星一样富含金属，另一个是类似于柯伊伯带太阳系边缘发现的冰体。 尽管天文学家已经对5,000多颗系外行星进行了编目，但我们对其内部构成有一些直接了解的唯一行星是地球。白矮星同类相食提供了一个独特的机会，可以将行星分开，看看它们最初在恒星周围形成时是由什么构成的。 研究小组测量了氮、氧、镁、硅和铁等元素的存在。铁的丰度非常高，这是地球、金星、火星和水星等类地行星金属核心存在的证据。出乎意料的高氮丰度使他们得出了冰体存在的结论。“与我们的数据最吻合的是类似水星的物质和类似彗星的物质的混合，它们由冰和尘埃组成，比例接近2:1。”约翰逊说。“铁金属和氮冰都表明行星形成条件大相径庭。目前还没有已知的太阳系天体同时具备这两种条件。” 行星系统的死亡 当像我们太阳这样的恒星在生命后期膨胀成一个红巨星时，它会通过膨胀外层而减少质量。由此产生的一个后果可能是任何剩余的大行星对小行星、彗星和卫星等小物体的引力散射。就像街机游戏中的弹球一样，幸存的物体可以被抛入高度偏心的轨道。 “在红巨星阶段之后，剩下的白矮星是致密的——不比地球大。这些难以控制的行星最终会变得非常接近恒星，并并经历了强大的潮汐力，将它们撕裂开来，形成一个气态和尘埃盘，最终落在白矮星的表面。”约翰逊解释说。 研究人员正在研究50亿年后太阳演化的最终情景。地球可能会和内行星一起完全蒸发。但是，主小行星带中许多小行星的轨道将受到木星的引力扰动，最终落在残余太阳所形成的白矮星上。 两年多来，加州大学洛杉矶分校、加州大学圣地亚哥分校和德国基尔大学的研究团队一直致力于通过分析在编号为G238-44的白矮星上检测到的元素来解开这个谜团。他们的分析包括来自NASA退役的远紫外光谱探测器（FUSE）、夏威夷凯克天文台的高分辨率阶梯光谱仪（HIRES）以及哈勃太空望远镜的宇宙起源光谱仪（COS）和太空望远镜成像光谱仪（STIS）的数据。 该团队的研究结果于2022年6月15日星期三在美国天文学会（AAS）新闻发布会上公布。 一颗恒星的死亡痛苦剧烈地扰乱了它的行星系，以至于留下的死恒星，即白矮星，正在吸走系统内外的碎片。这是天文学家首次观测到白矮星同时消耗岩石金属和冰质物质，这是行星的组成成分。NASA哈勃太空望远镜和其他NASA观测站的档案数据对于诊断这起宇宙同类相食案件至关重要。这些发现有助于描述演化行星系统的剧烈性质，并可以告诉天文学家新形成系统的组成。 视频来源：NASA’s Goddard Space Flight Center; 首席制片人：Paul Morris 哈勃太空望远镜是NASA和ESA（欧洲航天局）之间的国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）开展哈勃科学业务。 STScI 由位于华盛顿特区的大学天文学研究协会为NASA运营。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/hubble-dead-star-caught-ripping-up-planetary-system

哈勃望远镜研究了一个神秘的星团

哈勃望远镜研究了一个神秘的星团

ByNASA中文

Like Sherlock Holmes’s magnifying glass, the NASA/ESA Hubble Space Telescope can peer into an astronomical mystery in search of clues. The enigma in question concerns the globular cluster Ruprecht 106, pictured here. Unlike most globular clusters, Ruprecht 106 may be what astronomers call a single population globular cluster. While the majority of stars in a globular cluster formed at approximately the same location and time, it turns out that almost all globular clusters contain at least two groups of stars with distinct chemical compositions. The newer stars will have a different chemical make-up that includes elements processed by their older, massive cluster companions. A tiny handful of globular clusters do not possess these multiple populations of stars, and Ruprecht 106 is a member of this…

哈勃太空望远镜在宇宙膨胀率之谜上取得新的里程碑

哈勃太空望远镜在宇宙膨胀率之谜上取得新的里程碑

ByNASA中文

NASA的哈勃太空望远镜完成了近30年的马拉松比赛，校准了40多个时空“里程碑”，以帮助科学家精确测量宇宙的膨胀率——这是一项曲折的探索。 这组来自NASA哈勃太空望远镜的 36 幅图像展示了这些特征星系，它们都是造父变星和超新星的宿主。 这两种天体现象都是天文学家用来确定天文距离的重要工具，并已被用于改进我们对哈勃常数（宇宙膨胀率）的测量。 这张照片中显示的星系（从顶行，左行到底行，右行）是：NGC 7541，NGC 3021，NGC 5643，NGC 3254，NGC 3147，NGC 105，NGC 2608，NGC 3583，NGC 3147，Mrk 1337，NGC 5861，NGC 2525，NGC 1015，UGC 9391，NGC 691，NGC 7678，NGC 2442，NGC 5468，NGC 5917，NGC 4639，NGC 3972，触角星系，NGC 5584，M106，NGC 7250，NGC 3370，NGC C 5728、NGC 4424、NGC 1559、NGC 3982、NGC 1448、，NGC 4680、M101、NGC 1365、NGC 7329和NGC 3447。 影像来源：NASA, ESA, Adam G. Riess (STScI, JHU) 天文学家埃德温·哈勃和乔治·莱马蒂于20世纪20年代开始了对宇宙膨胀率的研究。1998年，这导致了“暗能量”的发现，这是一种加速宇宙膨胀的神秘排斥力。近年来，得益于哈勃和其他望远镜的数据，天文学家发现了另一个转折点：在局部宇宙中测得的膨胀率与大爆炸后的独立观测结果之间存在差异，后者预测了不同的膨胀值。 这种差异的原因仍然是个谜。但是哈勃的数据，包括了作为距离标记的各种宇宙物体，支持了一些奇怪的事情正在发生的观点，这可能涉及到全新的物理学。 太空望远镜科学研究所和马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学的诺贝尔奖获得者亚当里斯说：“通过望远镜和宇宙里程标记的黄金标准，可以最精确地测量宇宙的膨胀率。” 里斯领导了一个研究宇宙膨胀速率的科学合作项目，该项目被称为SH0ES，即超新星，H0，暗能量状态方程的缩写。“这就是哈勃太空望远镜所要做的，它使用了我们所知道的最好的技术。这很可能是哈勃的杰作，因为哈勃还需要30年的寿命才能将样本量增加一倍。” 里斯团队的论文将发表在《天体物理学杂志》的特别焦点刊上，报告完成了对哈勃常数最大的、可能也是最后一次重大更新。新结果是先前宇宙距离标记样本的两倍多。他的团队还重新分析了所有先前的数据，整个数据集现在包括 1,000 多个哈勃轨道。 上世纪70年代，NASA构想出一架大型太空望远镜，其花费巨资和非凡技术努力的主要理由之一是能够分辨出造父变星(仙王座)。即在我们的银河系和外部星系中观测到的周期性变亮和变暗的恒星。自1912年天文学家亨丽埃塔·斯旺·莱维特发现造父变星以来，造父变星一直是宇宙英里标记的黄金标准。为了计算更远的距离，天文学家使用了一种名为Ia型超新星的爆炸恒星。 20世纪70年代，当NASA构想出一台大型太空望远镜时，其花费和非凡的技术努力的主要理由之一是能够分辨造父变星，即周期性变亮和变暗的恒星，这些恒星可以在我们的银河系和外部星系中看到。自1912年天文学家亨丽埃塔·斯旺·莱维特发现造父变星以来，造父变星一直是宇宙英里标记的黄金标准。为了计算更远的距离，天文学家使用了一种名为Ia型超新星的爆炸恒星。 这些物体结合在一起，在整个宇宙中形成了一个“宇宙距离阶梯”，对于测量宇宙膨胀率至关重要，被称为哈勃常数，以埃德温·哈勃命名。该值对于估计宇宙年龄至关重要，并为我们对宇宙的理解提供了一个基本测试。 1990年哈勃发射后，两个团队对造父变星进行了第一组观测，以完善哈勃常数：温迪·弗里德曼、罗伯特·肯尼科特、杰里米·莫德和马克·阿伦森领导的HST关键项目，以及艾伦·桑德奇及其合作者领导的另一个项目，他们使用造父变星作为里程碑标记来改进与附近星系的距离测量。到本世纪初，研究小组宣布哈勃常数的精确度达到10%，即72±8公里/兆帕·秒，从而“完成了任务”。 2005年和2009年，哈勃望远镜上新增了功能强大的新摄像头，这开启了哈勃望远镜的“第二代”持续研究，各团队开始开始将数值的精确度提高到1%。这是由SH0ES计划启动的。包括SH0ES在内的几个使用哈勃望远镜的天文学家小组已经将哈勃常数收敛到73±1公里/兆帕·秒。虽然其他方法已被用于研究哈勃常数问题，但不同的团队得出接近相同的数值。 SH0ES团队包括长期领导者约翰·霍普金斯大学袁文龙博士、德克萨斯农工大学卢卡斯·麦克里博士、STScI的斯特凡诺·卡塞塔诺博士和杜克大学的丹·斯科利尼博士。该项目旨在通过匹配从研究宇宙黎明时遗留下来的宇宙微波背景辐射推断出的哈勃常数的精度来支撑宇宙。 ICREA和ICC巴塞罗纳大学的宇宙学家利西亚·维德博士在谈到SH0ES团队的工作时说：“哈勃常数是一个非常特殊的数字。它可以用来从过去到现在进行一场端对端测试，测试我们对宇宙的理解。这需要大量的详细工作。” 该团队用哈勃望远镜测量了42个超新星里程碑标记。由于观测到它们以每年大约1倍的速度爆炸，哈勃已经记录了尽可能多的超新星，以测量宇宙膨胀。里斯说：“我们有哈勃望远镜在过去40年中观测到的所有超新星的完整样本。”就像百老汇音乐剧《俄克拉荷马》中的歌曲《堪萨斯城》中的歌词一样，哈勃“走得很快！” 奇怪的物理学？ 据预测，宇宙的膨胀速度比哈勃实际看到的要慢。 通过结合宇宙标准宇宙学模型和欧洲航天局普朗克任务的测量结果（观测138亿年前遗留的宇宙微波背景），天文学家预测哈勃常数的值会更低：67.5±0.5公里/兆帕·秒，而SH0ES团队的估计是73公里/兆帕·秒。 里斯说，考虑到哈勃望远镜的样本量很大，天文学家因抽奖不走运而犯错的可能性只有百万分之一，这是物理学中认真对待问题的常见门槛。 这一发现解开了宇宙动力学演化的一幅美丽而整洁的图画。天文学家无法解释局部宇宙与原始宇宙膨胀率之间的脱节，但答案可能涉及宇宙的其他物理现象。 对于里斯这样的宇宙学家来说，这些令人困惑的发现让它们更加兴奋。三十年前，他们开始测量哈勃常数来衡量宇宙，但现在它变得更有趣了。里斯补充道：“实际上，我不在乎膨胀值具体是多少，但我喜欢用它来了解宇宙。” NASA新的韦伯太空望远镜将在哈勃望远镜的基础上，以比哈勃望远镜所能看到的更远的距离或更清晰的分辨率显示这些宇宙里程碑标记。 哈勃太空望远镜是NASA和ESA（欧洲航天局）之间的国际合作项目。位于马里兰州绿带的美国宇航局戈达德航天飞行中心负责管理这台望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的空间望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃科学操作。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/hubble-reaches-new-milestone-in-mystery-of-universes-expansion-rate

黑洞吞噬数千颗恒星以促进增长

黑洞吞噬数千颗恒星以促进增长

ByNASA中文

NASA钱德拉X射线天文台对100多个星系进行的一项新调查发现，有迹象表明，黑洞正在吞噬数千颗恒星，以增加其质量。图中所示的4个星系是样本中29个星系中的4个，这些星系显示了黑洞在其中心附近不断生长的证据。来自钱德拉（蓝色）的X射线被叠加在NASA哈勃太空望远镜拍摄的NGC 1385、NGC 1566、NGC 3344和NGC 6503的光学图像上。翻转图中出现的方框勾勒出正在萌芽的黑洞的位置。 这些新的结果表明，至少其中一些黑洞要达到现在的大小，经历了某种程度上暴力的方式——恒星毁灭的规模是前所未见。 天文学家对两类不同的黑洞进行了详细的研究。较小的种类是“恒星质量”黑洞，其质量通常为太阳质量的5到30倍。在光谱的另一端是生活在大多数大星系中间的超大质量黑洞，其质量达几百万甚至几十亿个太阳质量。近年来，也有证据表明存在一种称为“中等质量黑洞”（IMBHs）的中间类。钱德拉的新研究可以解释这种IMBH是如何通过恒星质量黑洞的失控增长而产生。 制造IMBH的一个关键可能是他们的环境。这项最新的研究着眼于星系中心非常密集的星团。由于恒星距离如此之近，许多恒星将在星团中心黑洞的引力作用下通过。该团队的理论工作表明，如果星团中恒星的密度（堆积在给定体积中的数量）高于阈值，则星团中心的恒星质量黑洞将在吸入、撕碎和吞食附近丰富的相邻恒星时经历快速增长。 在钱德拉新研究的星团中，密度高于这个阈值的星团的黑洞数量大约是密度低于这个阈值的星团的两倍。密度阈值还取决于星团中恒星的移动速度。 钱德拉的最新研究表明，这个过程可以在宇宙历史上的任何时候发生，这意味着中质量黑洞可以在大爆炸后数十亿年后形成，直到今天。 一篇描述这些结果的论文被录用并发表在《天体物理学杂志》上。它也可以在线获取。这项研究的作者是Vivienne Baldassare（华盛顿州立大学）、Nicolas C.Stone（以色列耶路撒冷希伯来大学）、Adi Foord（斯坦福大学）、Elena Gallo（密歇根大学）和Jeremiah Ostriker（普林斯顿大学）。 NASA的马歇尔太空飞行中心管理钱德拉计划。史密森尼天体物理天文台的钱德拉X射线中心控制着来自马萨诸塞州剑桥的科学操作和来自马萨诸塞州伯灵顿的飞行操作 图片来源：X射线：NASA/CXC/Washington State Univ./V. Baldassare et al.；光学：NASA/ESA/STScI 请阅读NASA钱德拉X射线天文台的更多信息。 如欲了解更多钱德拉图片、多媒体和相关资料，请访问： http://www.nasa.gov/chandra 参考来源： https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/black-holes-raze-thousands-of-stars-to-fuel-growth.html