超新星爆发背后的神秘物质,超新星爆发会如何影响地球上的生命-

　　超新星爆发背后的神秘物质

　　超新星爆发背后的神秘物质

　　混乱物质围绕一颗坍缩恒星的中心旋转。蓝色部分表示超新星的冲击波，冲击波在涡流作用下获得额外推力，而中央的高密度核心将继续形成一颗中子星。

　　核心坍缩后的前半秒，混乱物质围绕在超新星核心的周围。在这个模拟中，物质根据熵(一个混乱程度的度量)进行着色。(颜色越深如红色表示熵值更高。)由于混乱物质的存在，爆炸是不对称的。

　　据新浪科技(匀琳)：国外媒体报道，1987年，一颗巨大的恒星在我们的银河系附近爆炸。自从大约四个世纪之间，人类发明望远镜以来，这是最明亮、也是距离地球最近的一次超新星爆发，几乎所有的天文台都把目光聚焦于这次的超新星爆发。也许最令人兴奋的是，一些建造在地底深处的特殊探测器还捕获到从这次爆发中放射出的神秘亚原子：中微子。

　　1966年，科学家第一次提出，这些神秘粒子可能是超新星爆发的背后动力。中微子的发现，让多年来一直试图了解超新星爆发内部原理的理论科学家感到欣慰。然而，几十年来，天体物理学家却不断地遭遇一个困境，他们的中微子超新星爆发模型似乎存在致命缺陷。

　　中微子是出了名的孤傲粒子。在坍缩恒星的极端条件下，中微子究竟是如何将它们的能量转移给恒星的普通物质的，这些问题仍未得到解答。每当理论科学家尝试在计算机模拟中对这些复杂的粒子运动和相互作用进行建模时，超新星的冲击波总不可避免地停止然后回撤。密歇根州立大学的计算天体物理学家塞恩·库奇说，一次次地失败“让我们渐渐开始相信，我们现有的主流超新星爆发理论可能行不通”。

　　当然，超新星爆发的内部深处到底发生了些什么，一直以来都无人知晓。它好似一口容纳各种极端的大锅，又好似一碗充斥着嬗变物质的汹涌热汤;在这里，我们平日里经常忽略的粒子和作用力变得至关重要。令问题更为复杂的是，爆发内部很大程度上被笼罩在热气云之后，难以看见。普林斯顿大学的天体物理学家亚当·伯罗斯研究超新星已有35年以上。他说，了解超新星爆发的细节“一直是天体物理学中尚未解决的核心难题”。

　　但是，最近几年，理论科学家已经能够锁定导致超新星爆发的异常复杂的机制。伯罗斯在本月的《自然》杂志上写道，超新星爆发模拟已经成为常态，而非例外。多个竞争研究小组的计算机代码现在也逐渐就超新星爆发冲击波的演化达成共识。与此同时，模拟技术到目前为止已经取得了长足进步，甚至可以将爱因斯坦那极其复杂的广义相对论带来的影响也纳入其中。至此，人们终于得以拨开迷雾，尝试了解中微子在超新星爆发中所起的作用。

　　库奇说：“这是一个分水岭。”他们发现，没有混乱，正在坍缩的恒星或许永远无法变成超新星。

　　混沌之舞

　　在恒星一生的大部分时间里，恒星内部核反应所产生的辐射带来的向外推力与恒星的内向引力保持着微妙地平衡。等恒星的燃料耗尽时，内向引力开始占上风。恒星的核心自身开始坍塌(以每小时15万公里的速度骤然坍缩)，导致温度激增至1000亿摄氏度，并将核心融合成一个固态中子球。

　　恒星的外层会继续向内坍缩，但是当外层撞击到这个不可压缩的中子核时，外层将被弹回，产生冲击波。冲击波若要变为爆炸，必须得有足够的能量向外推动冲击波，帮助其逃离恒星的引力。与此同时，恒星最外层仍在向内坍缩。因此，冲击波还必须冲破这最外层的内向旋涡。

　　一直以来，科学家对推动冲击波的作用力的理解一直仅限于最模糊的术语。过去几十年，我们的计算机还不够强大，只能运行坍塌核心的简化模型。恒星一直被视为完美的球体，冲击波从中心向每个方向以相同的方式扩散出去。但是，在一维模型下，当冲击波向外移动时，它最终会放缓速度，然后渐渐减弱。

　　直到最近几年，随着超级计算机的发展，理论科学家才拥有足够的计算能力，可以对大质量恒星以及实现超新星爆发所必需的复杂条件进行建模。眼下最好的模型整合了诸多细节，比如中微子与物质在微观层面的相互作用、流体的无序运动以及物理学多个不同领域(从核物理到恒星演化等等)的最新进展。另外，理论科学家现在每年可以运行多个模拟，他们可以自由地调整模型，并尝试不同的初始条件。

　　2015年，库奇和他的合作者迎来了转折点。当时，他们正在运行一个三维计算机模型。该模型模拟了一颗大质量恒星在坍缩最后几分钟时的情形。虽然该模拟仅描绘了恒星生命的160秒光景，但它揭示了一种之前未被重视的物质在这个过程中发挥的作用。这种物质让停滞的冲击波变成了真正的爆炸。

　　隐藏在野兽腹中的粒子杂乱无章地运动着，一片混沌。库奇说：“好似炉子里烧开的水。恒星内部也有这样的剧烈翻滚，每秒速度可达几千公里。”

　　这种混乱创造了冲击波背后的额外压力，推动冲击波进一步远离恒星核心。距离恒星核心越远，内向引力便越弱，阻碍冲击波的向内坍缩物质也越少。冲击波背后的混乱物质也有更多时间吸收中微子。中微子产生的能量又可以加热混乱物质，继续把冲击波变为爆炸。

　　多年以来，研究人员一直未能意识到混乱物质的重要性，因为只有三维模型才能揭示其全部的影响。伯罗斯说：“大自然不费吹灰之力就可以做到的事情，我们却需要几十年的时间，从一维到二维再到三维，才能实现。”

　　这些模拟还表明，混乱也会导致爆炸的不对称，使得恒星看上去有点像沙漏。随着爆炸向一个方向散开，物质继续沿着另一个方向朝着核心坍缩，进一步为恒星爆发补充能量。

　　这些新的模拟让研究人员得以更好地了解，超新星是如何塑造了我们今日所见的宇宙。伯罗斯说：“我们可以获得正确的爆炸能量范围，我们也可以得出恒星爆发后留下的中子星质量。”超新星爆发创造了宇宙中大部分的重元素，如氧和铁等。理论科学家目前也开始使用模拟，来精确预测这些重元素有多少。俄亥俄州立大学的理论和计算天体物理学家塔格尔多·萨克伯德说：“现在，我们正着手解决在过去都无法想象的问题。”

　　下一次爆炸

　　尽管计算能力呈指数级增长，但超新星爆发模拟仍比太空中观测到的要少很多。哈佛大学的天文学家艾铎·伯格说：“二十年前，我们每年大约可以发现100个超新星爆发。现在，我们每年可以发现1万或2万个。”因为我们现在拥有新的望远镜，可以快速、重复地扫描整个夜空。相比之下，我们的理论科学家每年只能进行大约30次的计算机模拟。一个耗费数月的模拟，最终也仅能重现几分钟的恒星坍缩。库奇说：“你每天都去查看模型，然后发现只前进了一毫秒。”

　　新模拟的广泛准确性让天体物理学家对下一次近距离的超新星爆发感到十分兴奋。哥本哈根大学的理论天体物理学家艾琳·坦博拉说：“在等待银河系的下一个超新星爆发的同时，我们还有很多工作要做。我们需要改进理论建模，来了解我们可以检测到哪些特征。这是一个难得的机会，你不能错过。”

　　大多数超新星爆发因为距离地球太远，以至于探测器无法探测到其中的中微子。而银河系附近的超新星爆发，比如1987A超新星爆发，平均每半个世纪才发生一次。

　　但是，如果这样的超新星爆发真的出现了，伯格说，天文学家将可以通过观察其引力波，“直接窥探爆发内部的情形”。他说：“不同的研究小组侧重不同的过程，这些过程对恒星的实际爆炸都非常重要。另外，这些不同的过程也具有不同的引力波和中微子特征。”

　　尽管理论科学家在超新星爆发形成的一些最重要因素上已经达成广泛共识，但挑战依旧存在。萨克伯德说，特别是，爆炸的结果“强烈取决”于恒星坍塌之前的核心结构。混乱的坍塌会将微小地差异放大，导致各种各样的结果。因此，理论科学家也必须对恒星坍塌之前的演化做准确的建模。

　　其他的问题还包括强磁场在恒星核心旋转过程中发挥的作用。伯罗斯说：“很有可能，你会看到磁场和中微子的混合机制。中微子从一种类型变成另一种类型的方式，以及这种变化如何影响超新星爆发等，这些问题都有待解决。”

　　坦博拉说：“我们的模拟中仍然需要加入许多因素。如果明天就会上演一场超新星爆发，并且它也符合我们的理论预测，那么这或许可以说明，我们当前没有考虑到的因素可以被安全地忽略。但如果不是这样的情况，我们就需要弄清楚原因。”

　　参考资料：https://www.donews.com/article/detail/6142/39044.html

　　超新星爆发会如何影响地球上的生命?

　　超新星爆发会如何影响地球上的生命?

　　据新浪科技(任天)：1987年2月，美国国家航空航天局(NASA)戈达德太空飞行中心的年轻研究者尼尔·格雷尔斯(Neil Gehrels)登上了一架飞往澳大利亚内陆的军用飞机。格雷尔斯携带了一些特殊的货物：一个聚乙烯太空气球和一组他刚刚在实验室里打造的辐射探测器。他的目的地是爱丽斯泉(Alice Springs)，一个位于北领地的偏远小镇。在那里，格雷尔斯将利用这些设备，在地球大气层上方一窥宇宙中最激动人心的事件之一：超新星爆发，这颗超新星位于银河系邻近的卫星星系中。 和许多超新星一样，SN 1987A宣告了一颗大质量恒星的剧烈坍缩。这次爆发与众不同的地方在于，它很靠近地球;这是自1604年开普勒超新星(SN 1604)以来，距离我们最近的一次超新星爆发。SN 1604是目前为止银河系内最后一颗肉眼可见的超新星，德国天文学家开普勒记录了这次爆发，在中国的《明史》中也有相应记载。自SN 1604之后，科学家提出了许多问题，而要回答这些问题，就得对新的超新星事件进行更进一步的观察。有一个问题是这样的：超新星的距离多近才可能毁灭地球上的生命?

　　早在20世纪70年代，研究人员就假设，来自邻近超新星的辐射会破坏地球的臭氧层，使动植物暴露在有害的紫外线下，并进一步导致大规模灭绝。有了来自SN 1987A的新数据，格雷尔斯现在可以计算出理论上的“毁灭半径”，即在这个半径内的超新星会产生严重的影响，此外，他还可以计算出垂死的恒星出现在这一半径内的概率。

　　最重要的是，可能存在一颗离地球足够近的超新星，它大约每十亿年就会对地球臭氧层产生一次巨大的影响。不过这种情况并不经常发生，而且现在也没有发现会威胁到太阳系的恒星。但是，地球已经存在了46亿年，而生命出现的时间大约是地球历史的一半，这意味着在过去某个时候很可能发生过超新星爆发。问题是，这场爆发到底发生在什么时候?而且，由于超新星主要影响大气，所以很难找到确凿的证据。

　　天文学家在银河系周围的宇宙中寻找线索，但最令人信服的超新星证据却来自海底。这听起来有点自相矛盾。在海底水下山脉裸露的基岩上，有一种被称为铁锰结壳的黑色矿物在缓慢生长——速度之慢令人难以置信。在这种矿物的薄层结构中，记录了地球的历史，我们可以从中获得邻近超新星的第一个直接证据。

　　姆斯·海因在夏威夷附近收集的锰铁结壳。尽管外观普通，但这些岩石在科学上有着重要意义

　　对科学家来说，这些关于远古超新星爆发的线索非常有价值，他们推测超新星可能在地球生命的演化过程中发挥了鲜为人知的作用，这一事件很可能是地球生命故事的一部分。为了了解超新星如何影响地球生命的延续，科学家需要将其爆发的时间与地球上的关键事件联系起来，比如大灭绝或演化跳跃。要做到这一点，唯一的方法就是追踪超新星爆发在地球上沉积的碎片，即在我们星球上找到那些主要在超新星内部融合的元素。

　　稀有放射性金属的衰变很缓慢，因此其存在就成为一颗恒星死亡的确凿证据。最有希望的一个候选者是Fe-60，一种比常规同位素多4个中子的铁同位素，其半衰期约为260万年。然而，寻找散落在地球表面的Fe-60原子并非易事，只有非常少量的Fe-60会到达我们的星球。在陆地上，Fe-60会被天然铁稀释，或者经历数百万年的侵蚀，最终被水冲走。

　　于是，科学家将目光投向大海底部，发现锰铁结壳中就含有Fe-60原子。这些岩石的形成过程有点像石笋：都是从液体中沉淀出来，一层一层地沉积累加，只不过锰铁结壳由金属组成，形成较宽广的壳状，而不像石笋那样是单独的尖锥体。锰铁结壳主要由铁和锰氧化物组成，也含有元素周期表上几乎所有金属的微量元素，从钴到钇。

　　当铁、锰和其他金属离子从陆地冲刷到海水中，或者从海底火山口喷出来的时候，它们会与海水中的氧气发生反应，形成固体物质，沉淀到海底或四处漂浮，直到附着在现有的硬壳上，锰铁结壳在海底岩石地带最初形成的确切过程仍然是一个谜，一旦第一层累积起来，更多的岩层就会不断堆积，最终可厚达25厘米。

　　因此，锰铁结壳可以被当作“宇宙历史学家”，它们记录了海水的化学成分变化，包括一些能够指示垂死恒星的元素。20世纪80年代，地质学家在夏威夷西南部打捞出了最古老的锰铁结壳之一，它可以追溯到7000多万年前。当时，恐龙还在地球上游荡，而印度次大陆只是南极洲和亚洲之间的一座岛屿。

　　锰铁结壳的生长是科学上已知最慢的过程之一，每百万年只增加约5毫米。相比之下，人类的指甲生长速度大约快700万倍。原因其实很简单，海洋里每十亿个水分子中只有不到1个铁或锰原子，它们必须抵抗过往洋流的拉力和其他化学相互作用的影响，才能在新一层结壳中固定下来。

　　与生长缓慢的锰铁结壳不同，超新星爆发几乎是瞬间发生的。在最常见的超新星类型中，恒星先耗尽氢和氦燃料，之后其核心开始燃烧较重的元素，直到最终产生铁。这个过程可能需要数百万年，但恒星的最后时刻只需要几毫秒。随着重元素在恒星核中积累，核心变得不稳定并发生内爆，以四分之一的光速将外层物质吸进核心。但是核心中粒子的密度很快就阻止了内爆，引发了一场大爆炸，将一大团恒星碎片射向太空，其中就包括Fe-60同位素，有些就最终落到了锰铁结壳中。

　　克劳斯·克尼(Klaus Knie)是最早在锰铁结壳中寻找Fe-60的人之一，当时他是德国慕尼黑工业大学的实验物理学家。不过，他的团队既没有研究超新星，也没有研究锰铁结壳，而是在开发测量各种元素稀有同位素的方法，包括Fe-60。当时另一位科学家测量了铍的一种同位素，而这种同位素刚好可以用来确定锰铁结壳的年代。于是，克劳斯·克尼决定检测同一样品的Fe-60。此时他已经知道，Fe-60是在超新星中产生的。如今在亥姆霍兹重离子研究中心工作的克尼说：“我们是宇宙的一部分，如果我们找对了地方，我们就有机会把这种‘天体物理’物质握在手中。”

　　该研究所用的锰铁结壳也是从离夏威夷不远的海底获取的。检测结果表明，地点确实选对了。克劳斯·克尼和同事们发现有一层结壳出现了一个Fe-60尖峰，可以追溯到大约280万年前，这标志着当时一颗邻近恒星的死亡。这一发现具有重要的意义。这是在地球上能够找到超新星残余的第一个证据，精确指出了邻近宇宙中上一次超新星爆发的大致时间(如果有更近的事件，研究人员可能就会发现更近的Fe-60尖峰)。不过，该发现也使克尼提出了一个有趣的演化理论。

　　根据锰铁结壳中Fe-60的含量，克尼估计超新星爆发的位置距离地球至少100光年。这个距离是臭氧层可能被摧毁的距离的三倍，但已经足以潜在地改变云层形成，从而改变气候。虽然280万年前没有发生过大规模物种灭绝事件，但确实发生了一些剧烈的气候变化，而这些变化可能促进了人类的演化。大约在那个时候，非洲的气候变得干燥，导致森林萎缩，取而代之的是大片的草原。科学家认为，这种变化可能促进了我们的原始人类祖先从树上下来，最终开始用两条腿走路。

　　这个想法，和任何年轻的理论一样，仍然是推测性的，也有学者对此持反对意见。一些科学家认为，Fe-60可能是由陨石带到地球上的，而另一些科学家则认为，数百万年前的这些气候变化可以用温室气体浓度下降，或南北美洲之间的海洋通道关闭来解释。不过，克尼等人的研究确实为科学家提供了新的工具，使他们能够确定经过地球附近的其他可能更古老的超新星的年代，并研究它们对地球的影响。菲尔兹表示，我们可以利用这些颜色暗淡、生长缓慢的岩石来研究恒星爆发的快速发光现象，这相当了不起，而在未来，它们为我们讲述更多的故事。

　　参考资料：https://www.donews.com/news/detail/2/3196408.html

　　超新星爆炸产生的冲击波是太阳系形成的第一推动力

　　在超新星爆发过程中，一些短寿命的同位素可分布在太阳系中，并在今天的古老陨石上留下线索

　　据腾讯太空(罗辑/编译)：卡内基研究所的科学家发现了太阳系形成之初的奥秘，显示太阳系在形成时开始了经历了神秘的推动力，使得太阳周围的气体和尘埃进一步聚集，并产生旋转。这一过程有着非常重要的意义，原恒星周围的气体和尘埃旋转促进了行星盘的形成，是太阳系行星系统诞生的前提，如果没有旋转出现，原恒星周围的尘埃和气体会进一步聚集，融入早期的太阳中，周围也不可能有行星出现。

　　本项研究刊登在最近出版的天体物理杂志上，卡内基研究所的艾伦-博斯和桑德拉-凯泽披露了太阳系形成之初的新细节。数十年来，科学家一直推测在太阳系起源时期受到超新星冲击波的影响，或许可称之为第一推动力，超新星爆炸产生的冲击波压力让尘埃和气体聚集，促进坍缩的形成，这是太阳的原恒星阶段的核心。此时年轻的太阳仍然被尘埃和气体包围，冲击波的介入也使得周围尘埃和气体开始旋转，最终形成原行星盘，产生了太阳系内的各大行星。

　　科学家使用二维和三维的模型探讨了早期恒星云坍缩的理论，利用短寿命的同位素分布研究太阳系曾经遭遇过的超新星爆发干扰。在超新星爆发过程中，一些短寿命的同位素可分布在太阳系中，并在今天的古老陨石上留下线索。研究结果表明，超新星爆发产生的冲击波可能击中了气体云，并将短寿命的同位素播散到太阳系中，同时冲击波震荡对原恒星周围的气体和尘埃产生影响，让早期尘埃云产生旋转。

　　卡内基研究所科学家的研究表明，超新星爆发对太阳系的形成非常重要，产生的冲击波不仅压缩了尘埃和气体，也让其旋转起来，似乎是第一推动力。本项研究得到美国宇航局的支持，还有芝加哥大学、美国能源部所开发的相关软件。

　　参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196403.html

　　超新星爆炸的内容物到现在还在洒向地球

　　超新星爆炸的内容物到现在还在洒向地球(配图)

　　据EurekAlert!：在太空中检测到的60Fe痕量表明，在过去的几百万年中附近出现了一颗超新星。当一颗巨大恒星以超新星形式塌缩时会制造出非常罕见的铁同位素60Fe。

　　Walter Binns等人在飞经太空的宇宙射线中检测到了60Fe，这表明附近某超新星的内容物到现在还在洒向地球。先前有某些报告发现了该同位素样本，它们是在遥远的过去积聚在地球和月球中的，但这是对当今情况的首次检测。60Fe是由NASA的高级成分探测器(ACE)上安装的宇宙射线同位素光谱仪(CRIS)探测到的，ACE目前正在地球与太阳间做轨道飞行。在近17年中所收集的数据仅发现了15个这类罕见的核素。由于60Fe是放射性的，其半衰期为260万年，因此这些核素一定是在过去的几百万年中在一颗相对附近的超新星中形成的。

　　作者们指出，在这些核素形成时与它们发生加速时之间存在着一个延迟，它表明附近至少还出现了一颗超新星，且它促成了该加速。作者们提出，由CRIS检测到的60Fe最可能来自标志在附近天蝎-半人马星协内死亡的巨型恒星的超新星。

　　参考资料：https://www.donews.com/news/detail/2/3196398.html

　　超新星残余：我们的星系中发现一颗不同寻常的白矮星LP 40-365

　　超新星残余：我们的星系中发现一颗不同寻常的白矮星LP 40-365

　　视频：超新星残余，我们的星系中发现一颗不同寻常的白矮星LP 40-365

　　据EurekAlert!：天文学家在我们的星系中发现了一颗白矮星，它可能是近来发现的一类超新星的残余。

　　Stephane Vennes和同事说，这颗被称作LP 40-365的不同寻常的白矮星的性质可帮助科学家们确定这类不同寻常的超新星是如何产生的。常见的一类爆炸的恒星(被称作Ia型超新星)有着相当均一的亮度，后者对宇宙学研究颇为有用。Ia型超新星是由发生热核爆炸的白矮星的彻底摧毁产生的。最近，天文学家发现了一种相对较暗的超新星(被称作Iax型)，它看上去像Ia型超新星，但其亮度要昏暗得多。Iax型超新星可能是由在这类爆炸中的白矮星的部分催毁形成的。如果该解释正确，那么有部分白矮星会作为残余物幸存下来。

　　科学家们确认，LP 40-365是一颗不同寻常的白矮星，它的质量小、速度快，成分奇怪，这些恰好都是人们所期待的Iax型事件后残余星体的性质。据他们计算，该爆炸的时间肯定发生在5百万至5千万年前之间。

　　参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196400.html

　　超新星产生数量惊人的物质 足以形成数千颗行星

　　美国宇航局同温层红外天文观测台的观测数据揭示了一个超新星残余内幸存的尘埃(白色)。这个超新星残余被称之为“人马座A东侧超新星残余”(蓝色)，科学家对其进行X射线观测。无线电辐射(红色)展示了不断膨胀的冲击波与周围的星际云(绿色)发生的撞击

　　美国天文学家表示超新星是行星形成的“缺失一环”。观测过程中，他们发现一个巨云，能够证明超新星可以产生数量惊人的物质，足以形成数千颗行星。纽约康奈尔大学的莱安-劳表示：“我们的观测结果显示一颗在1万年前爆炸的超新星产生一个独特的云，云内的尘埃足以形成7000个地球。”

　　据新浪科技(孝文)：美国天文学家表示超新星是行星形成的“缺失一环”。观测过程中，他们发现一个巨云，能够证明超新星可以产生数量惊人的物质，足以形成数千颗行星。纽约康奈尔大学的莱安-劳表示：“我们的观测结果显示一颗在1万年前爆炸的超新星产生一个独特的云，云内的尘埃足以形成7000个地球。”

　　莱安领导的研究小组利用美国宇航局的同温层红外天文观测台(以下简称SOFIA)进行观测，而后根据观测数据和辐射强度估算云内尘埃的总质量。研究过程中，他们利用SOFIA的空基望远镜和SOFIA望远镜的暗天体红外相机拍摄一个被称之为“人马座A东侧超新星残余”的星际尘埃云的红外照片。研究发现刊登在3月19日出版的《科学》杂志网络版上。

　　研究过程中，天文学家在长红外波长条件下进行测量，透视星际云，观测超新星尘埃产生的辐射。天文学家已发现证据，证明一颗超新星产生的向外移动的冲击波能够产生大量尘埃。他们需要解答的一个关键问题是：新形成的类似烟灰和沙子的尘埃颗粒能否在超新星最初产生的向外移动的冲击波与周围星际气体和尘埃撞击时导致的向内移动的回弹波的冲击下幸存?莱安表示：“这种尘埃在超新星爆炸产生的冲击波的冲击中幸存下来，现正进入星际介质，成为‘种子物质’的一部分，最终将孕育出新的恒星和行星。”

　　研究发现显示在遥远的年轻星系内观测到的大量尘埃可能由早期大质量恒星的超新星爆炸形成，因为其他已知机制无法在早期形成如此多的尘埃。SOFIA项目科学家、加利福尼亚州莫菲特场艾姆斯研究中心的帕梅拉-马尔库姆表示：“对于SOFIA来说，这无疑是一项重大发现，证明在我们所在的银河系进行观测能够直接帮助我们了解数十亿光年外的星系演化。”

　　参考资料：https://www.donews.com/news/detail/2/3196402.html

　　超新星冲击波冲击红巨星：两颗白矮星合并爆炸

　　天文学家观测到宇宙中最常见超新星类型是如何产生的。迄今为止，有两种相互矛盾的理论解释了这一巨大爆炸是如何形成的。一种理论说，它和两颗“死”恒星有关。另一种理论说，有一颗更大的恒星在起作用。

　　他们观测了iPTF14atg超新星向外喷射物质的情况，发现冲击波好像被另一颗恒星反射。这意味着一颗较大的伴星在最初的白矮星爆炸中幸存下来。

　　这张照片模拟了一颗1a型超新星爆炸(深棕色)的情景。超新星物质以每秒约一万公里的速度被向外喷射出去。被喷射出去的超新星物质猛烈撞击它的伴星(淡蓝色)。这样一种猛烈撞击产生一个由这颗伴星发射出的紫外线脉冲。

　　科学家用美国宇航局的开普勒望远镜观测了一颗名为KSN 2011b的超新星，没有发现一颗伴星发射出紫外线闪光。这和他们预期的结果不同。

　　KSN 2011b没有闪光意味着它几乎无疑是两颗白矮星合并(照片显示)然后爆炸的结果。这表示有关1a型超行星的两种理论都是正确的。在这种情况下，两颗恒星会近距离地环绕轨道运行，最后合并，爆炸。没有恒星反射冲击波。

　　据新浪科技(孝文)：天文学家观测到宇宙中最常见超新星类型是如何产生的。迄今为止，有两种相互矛盾的理论解释了这一巨大爆炸是如何形成的。一种理论说，它和两颗“死”恒星有关。另一种理论说，有一颗更大的恒星在起作用。

　　但这些理论好像并不是很矛盾，因为科学家在研究相似但不同的事件时目击了这些理论所阐述的情况。美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校和美国宇航局加利福尼亚理工学院实验室的天文学家组成的一个科研组进行了这项最新研究。

　　他们用圣地亚哥市的帕洛玛天文台观测到一颗名为iPTF14atg的超新星。这颗超行星距IC 831星系3亿光年，被认为是1a型超行星。一颗更大恒星的剩余物——白矮星从一颗伴星那里吸收太多物质，就会爆炸。此时，1a型超行星形成。

　　但天文学家并不知道这种爆炸类型中的这颗伴星是否会成为另一颗白矮星，或成为一颗更大的恒星，例如红巨星等。他们观测了iPTF14atg超新星向外喷射物质的情况，发现冲击波好像被另一颗恒星反射。这支持红巨星理论。

　　根据两颗白矮星相撞产生超新星的理论，两颗恒星会近距离环绕轨道运行，最后合并，爆炸。在这个理论中，没有恒星反射冲击波。

　　加利福尼亚理工学院研究生曹毅(Yi Cao音译)表示：“我们第一次发现冲击波撞击其他恒星产生的紫外线闪光时，我兴奋极了。我知道这可能就是我们期待的结果。”加利福尼亚理工学院的什里尼瓦斯-库尔卡尼博士说，这一重大发现为1a型超新星内存在一颗伴星提供了直接证据。

　　但在大致相同的时间内，使用美国宇航局开普勒和斯威夫特太空望远镜的科学家说，他们发现另一颗超新星在其他过程中产生了。这些科学家观测到一颗名为KSN 2011b的超新星，但它没有来自一颗伴星的紫外线闪光。这意味着它几乎无疑是两颗白矮星合并然后爆炸所产生的结果。

　　研究负责人同时又是美国马里兰大学研究助理的罗伯特-奥尔灵博士说：“尽管曹毅负责的斯威夫特研究证明1a型超新星可能来自一颗白矮星，但我们的开普勒研究强有力地支持两颗白矮星合并的观点。就像条条大路通罗马一样，自然也有几个办法令白矮星爆炸。所以，我们困惑了几十年也就不足为奇了。”

　　加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的安德鲁-豪威尔博士表示：“毫无疑问，你可用两种不同的方法炸毁恒星，但它们造成的爆炸却几乎完全相同。”《自然》杂志刊登了这项研究的成果。

　　参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196395.html

　　超新星是产生宇宙星尘的工厂?

　　超新星是产生宇宙星尘的工厂?(配图)

　　据EurekAlert!：有关星尘可在一颗超新星的炽热余波中存留下来的证据表明，超新星可能是在最早的星系中产生星尘的占主导地位的机制。

　　多年来，研究人员一直在尝试对在极其遥远的星系中存在大量星尘做出解释;这些星系看上去像是它们处于早期的宇宙之中。但在此之前，人们一直不清楚由超新星产生的星尘是否能挺住该超新星的逆向冲击，后者是由快速扩张的超新星喷射物与相对较冷、致密的环绕恒星的介质之间的热压差引起的。

　　Ryan Lau和同事用来自装在一架波音747SP飞机上的被称作SOFIA的空中观测台的红外观测来分析一颗超新星残留物中的星尘;该超新星残留物位于我们银河系的中央附近。这一被称作Sgr A East的超新星残留物大约有1万年的历史，研究人员提出，大约有7-20%的其最初的星尘块挺过了超新星的冲击。

　　这些发现意味着，有比预期更多的星尘在早期宇宙的环境中保存了下来–且在宇宙最古老星系中所见的星尘可能来自超新星。

　　参考资料：https://www.donews.com/article/detail/5165/39039.html

　　超新星在宇宙射线帮助下可能会对周围的星际气体产生高达6倍的冲击

　　超新星在宇宙射线帮助下可能会对周围的星际气体产生高达6倍的冲击

　　据cnBeta：牛津大学一支科学团队近日公布了新的研究成果：超新星(Supernova)在宇宙射线的帮助下，可能会对周围的星际气体产生高达6倍的冲击。这项工作由博士生Francisco Rodr í guez Montero于2021年7月19日在虚拟国家天文学会议(NAM 2021)上提出。

　　超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸，在爆炸的时候会向太空发射光和数十亿粒子。虽然光可以自由地到达我们身边，但粒子却被爆炸时产生的磁力冲击波困在螺旋环中。在冲击波中来回穿越，这些粒子几乎被加速到光速，在逃离超新星时，被认为是被称为宇宙射线的神秘辐射形式的来源。

　　由于其巨大的速度，宇宙射线经历了强烈的相对论效应，有效地失去了比普通物质更少的能量，并允许它们在星系中进行长距离的旅行。一路上，它们会影响其路径上的星际气体的能量和结构，并可能在关闭密集气体袋中的新星形成方面发挥关键作用。然而，到目前为止，宇宙射线在星系演化中的影响还没有得到很好的理解。

　　在同类的第一个高分辨率数值研究中，该团队对超新星爆炸产生的冲击波在几百万年内的演变进行了模拟。他们发现，宇宙射线在超新星演化的最后阶段及其向其周围的银河系气体注入能量的能力中可以发挥关键作用。

　　Rodr í guez Montero 解释说：“最初，宇宙射线的加入似乎并没有改变爆炸的演变过程。然而，当超新星达到无法从超新星的热能转换为动能的阶段时，我们发现宇宙射线可以给气体带来额外的推动力，使得最终传授的动量比之前预测的高 4-6 倍”。

　　这些结果表明，从星际介质驱动的气体外流进入周围的惰性气体，或者说银河系周围的介质，其质量将大大超过以前的估计。与最先进的理论论点相反，模拟结果还表明，当大质量恒星在低密度环境中爆炸时，宇宙射线提供的额外推动力更为显著。这可能会促进由连续几代超新星驱动的超级气泡的产生，将气体从星际介质中扫出，并将其排出银河系盘。

　　参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196383.html

　　潮汐性剥离是一个可见的孤立紧凑椭圆星系的起源

　　这是利用哈勃望远镜的历史档案图片绘制的一幅插图;这幅插图展示了三个星系的紧密接触过程，这个过程中还带有一个椭圆星系的引力作用。这幅插图展现的是一个孤立的椭圆星系出现的情况。(I.Chilingarian, images from the Hubble Heritage Project: NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA))

　　据EurekAlert!：研究人员说，仅因为某些紧凑的椭圆星系独立存在且没有相邻巨大星系将其恒星剥离并不意味它们先前没有被较大星系剥离过。

　　由Igor Chilingarian和同事所做的这项研究表明，这些潮汐性剥离仍然是一个可见的孤立紧凑椭圆星系起源，它的出现最近让天文学家感到困惑。研究人员用先前的研究发现了大约30种紧凑的椭圆星系，它们中有2个椭圆星系没有更大的伙伴星系来索取其恒星材料，而这种情况无法解释。但Chilingarian和他的团队如今对巨量的调查数据进行挖掘并在一个范围极端广泛的宇宙环境中发现了总共195个这样的小型、罕见且紧凑的椭圆星系。

　　据研究人员透露，这些星系中的附近明显有破坏性的同伴，但许多却是独立存在的。他们说，那些独立存在且没有任何索取性毗邻星系的紧凑椭圆星系可能已经遭到过其它某些地方的巨大星系的潮汐性剥离，然后将其喷射到太空某个更偏僻的区域。

　　参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196381.html

　　潮汐压力可能导致土卫二Enceladus表面不断发生冰震

　　潮汐压力可能导致土卫二Enceladus表面不断发生冰震

　　据cnBeta：在我们的太阳系中，围绕行星运行的最有趣的卫星之一是土卫二，它被称为Enceladus。研究人员认为，潮汐压力可能导致Enceladus表面不断发生冰震。天文学家和研究人员对Enceladus特别感兴趣，因为它是太阳系中可能存在地外生命的几个地方之一。

　　提高对月球上地震活动的理解，可以帮助揭示冰壳下的东西，同时提供有关其地下海洋的任何潜在的可居住性的线索。土卫二是围绕土星运行的第六大卫星，直径约为500公里。它的表面几乎完全被冰覆盖，由于它离太阳比地球远十倍左右，所以非常寒冷。

　　长期以来，人们猜测在冰壳下面可能是一个巨大的液体海洋。据推测，该卫星经历了由土星和其他围绕地球运行的较大的卫星引起的巨大潮汐力。根据该理论，土卫二上的巨大潮汐力会使月球内部变暖，并使其表面开裂。有时高大的水蒸气喷泉会从裂缝中喷出，这些裂缝被称为虎纹断裂。

　　这项研究的研究人员利用从南极冰架上获得的观察结果来推断，土卫二上的潮汐可能会导致月球断裂带上的冰层发生小地震，就像在南极洲的浮动冰层上观察到的冰震。

　　研究人员说，他们对土星卫星上的冰可能有多厚有想法，但没有直接的观察。他们认为，研究冰震是了解更多冰层厚度的方法之一。该研究指出，冰震即使在其压力的高峰期也不是大规模的突然崩溃，而更像是长时间连续的爆裂和断裂。

　　参考资料：https://www.donews.com/article/detail/5153/39045.html

　　沉寂26年的黑洞复苏：天鹅座V404黑洞双星系统出现强大喷流模式

　　科学家发现天鹅座V404出现了新的X射线和伽玛射线变化，其位于我们银河系内，大约距离我们8000光年

　　据腾讯太空(罗辑/编译)：近日，科学家发现天鹅座V404黑洞双星系统出现了强大的喷流模式，这一迹象表明这颗黑洞开始逐渐复苏，自1989年以来，科学家首次发现天鹅座V404黑洞出现新的活动。最新的观测显示，天鹅座V404黑洞质量大约是20倍太阳质量，其伴星质量大约为太阳质量的一半左右。本次科学家发现的活动暗示黑洞吸积盘上的物质开始出现堆积，最终会抵达一个临界点，落入黑洞的物质会被加热，并释放出X射线喷流。

　　X射线和伽玛射线是宇宙中极端天体可释放出的射线，比如恒星爆发、黑洞吸积物质、碰撞等，如果我们发现了X射线和伽玛射线，很可能就暗示这里有着非常特别的事件发生。高能宇宙观测是一次精彩的灯光秀，我们可以捕捉到跨越跨越几年甚至数十年之久的闪烁源，它们亮度的变化可以在极短时间内告诉我们，那边已经发生了新的变化。在6月15日，科学家发现天鹅座V404出现了新的X射线和伽玛射线变化，其位于我们银河系内，大约距离我们8000光年，位于天鹅座方向上。

　　天鹅座V404是一个双星系统，拥有黑洞这样的恐怖天体，黑洞吸积伴星物质后将后者聚集在周围的吸积盘上，物质在这里高速运行并加热，是否出紫外线和X射线，以螺旋式落入黑洞之中。天鹅座V404再次复苏的信号最早来自美国宇航局的雨燕卫星，后者探测到伽玛射线值突然增加，于是科学家再次使用X射线望远镜也发现了类似的现象。X射线观测站位于国际空间站日本实验舱部分，为全天空X射线图像监控器，可捕捉天空中出现的X射线闪光。

　　自1989年以来，天鹅座V404处于安静期，在1989年爆发之前，科学家认为天鹅座V404内可能存在黑洞这样的天体，在那次爆发后，这一结论获得证实。此后天鹅座V404经历了20多年的沉寂后又开始活跃了。本周于特内里费岛举行的欧洲天文与航天科学会议上，科学家发布了这一令人兴奋的消息，加那利大型望远镜一直在观测天鹅座V404，科学家试图获得黑洞复苏后的第一手资料。

　　参考资料：https://www.donews.com/article/detail/5138/39041.html

　　成功地探测到遥远星系中极其微弱的行星状星云

　　成功地探测到遥远星系中极其微弱的行星状星云

　　据cnBeta：外媒报道，波茨坦莱布尼兹天体物理研究所(AIP)的研究人员利用MUSE仪器的数据，成功地探测到了遥远星系中极其微弱的行星状星云。他们所使用的方法，即图像数据处理中的过滤算法，为宇宙距离的测量–从而也为确定哈勃常数–提供了新的可能性。

　　行星状星云出现在太阳附近是众所周知的，它是在恒星生命末期从红巨星演化到白矮星阶段时出现的彩色天体：当恒星用完核聚变的燃料时，它将其气体包络层吹到星际空间，收缩，变得极热，并激发膨胀的气体包络层发亮。与恒星的连续光谱不同，这个气体包层中某些元素的离子，如氢、氧、氦和氖，只在某些波长下发光。调谐到这些波长的特殊光学滤镜可以使微弱的星云变得可见。在我们的银河系中，离这种天体最近的是螺旋星云，距离650光年。

　　随着行星状星云距离的增加，图像中的视直径会缩小，综合视亮度也会随着距离的平方而减少。在我们的邻近星系，仙女座星系中，在几乎4000倍的距离上，螺旋星云将只能看到一个小点，其视亮度将几乎只有1500万分之一。利用现代大型望远镜和长曝光时间，这样的天体还是可以用光学滤镜或成像光谱学来成像和测量。

　　这项新研究的第一作者、AIP的innoFSPEC部门的负责人Martin Roth表示：“利用AIP开发的PMAS仪器，我们在2001年到2002年在卡拉阿托天文台的3.5米望远镜上对仙女座星系的少数几个行星状星云进行了整体场光谱分析，首次成功做到了这一点。然而，相对较小的PMAS视场还不允许调查更大的天体样本。”

　　研究人员花了整整20年的时间，在一个更大的望远镜上使用一个视场大50多倍的更强大的仪器来进一步发展这些首次实验。智利极大望远镜的MUSE主要是为了发现目前我们可以观测到的宇宙边缘的极暗天体而开发的–并且自第一次观测以来，已经为此目的产生了惊人的结果。恰恰是这一特性在探测遥远星系中极暗的PN时也发挥了作用。

　　NGC 474星系是一个特别好的例子，通过与其他更小的星系的碰撞，由引力作用散落的恒星形成了一个明显的环状结构。它大约位于1.1亿光年之外，比螺旋星云远约17万倍。因此，这个星系中行星状星云的表观亮度是螺旋星云表观亮度的300亿分之一，属于团队设计MUSE仪器所针对的宇宙学意义上的星系范围。

　　AIP的一个研究小组与来自美国的同事一起开发了一种方法，利用MUSE来隔离和精确测量遥远星系中行星状星云的极其微弱的信号，具有很高的灵敏度。图像数据处理中一个特别有效的过滤算法在这里发挥了重要作用。对于环形星系NGC 474，ESO的档案数据是可用的，基于两次非常深的MUSE曝光，每次5小时的观测时间。数据处理的结果：在应用了滤波算法之后，总共有15个极其暗淡的行星状星云变得清晰可见。

　　参考资料：https://www.donews.com/article/detail/5143/39036.html

　　成功绘制恒星W43A喷射流及其周围物质分布情况 揭示“行星状星云”形成机制

　　成功绘制恒星W43A喷射流及其周围物质分布情况 揭示“行星状星云”形成机制

　　据科技日报：日本鹿儿岛大学、瑞典查尔姆斯理工大学组成的研究小组利用ALMA望远镜对老龄恒星W43A进行观测，成功绘制了从该恒星喷射出来射流及其周围物质的分布情况。根据对数据详细分析发现，射流喷出始于60年前。该研究成果揭示了“行星状星云”形成的机制。

　　质量与太阳相近的恒星，在一生的最后阶段会膨胀成为红巨星，成为“行星状星云”天体。“行星状星云”有球形、细长等各种形状。由于基础星是球状，出现各种形状星云的机制引起了很多天文学家关注。

　　“行星状星云”的形状取决于原来的恒星是单星还是双星。单独恒星的气体基本是球对称的，所以“行星状星云”形状也是球对称的。在两颗星相互环绕的联星情况下，从老龄恒星喷出的气体会受到另一颗星的重力影响，形成不对称球的复杂形状。

　　“行星状星云”被恒星释放的物质遮盖，因此很难直接观察。

　　研究小组利用高分辨率ALMA望远镜观测了“宇宙喷泉”之一的W43A，成功捕捉到一颗老龄恒星射流发出的无线电波，并成功捕获了其尘埃分布情况。W43A位于天鹰座方向，距地球约7,200光年，是包括一颗老年恒星的联星。

　　研究小组通过对数据详细分析，发现从天体喷射时射流速度达到每秒175km，比以前估计的要高很多。对射流长度和速度的逆算表明，射流在60年前才开始喷发。此外还确认了在喷射流中几乎等间隔排列的气体团块。

　　研究小组负责人、鹿儿岛大学今井裕准教授称，“无论是射流还是之后数十年内形成的行星状星云，都是星际空间与恒星之间物质轮回的一部分。通过观察，我们看到了恒星内部合成的元素散布在宇宙空间的过程。揭开其机制，使我们对宇宙物质进化有了更深一层的理解。”

　　该研究成果近期发表在《天体物理学通讯》上。

　　参考资料：https://www.donews.com/article/detail/6130/39053.html

　　处女座螺旋星系NGC 4845中心有巨大超级黑洞

　　处女座螺旋星系NGC 4845中心有巨大超级黑洞

　　据中新网：9日，美国宇航局发布了一张由哈勃望远镜拍摄的螺旋星系图像。在这个星系发光的中心，是一个超级黑洞。

　　位于6500万光年之外处女星座中的螺旋星系NGC 4845，拥有明亮的星系核球，和扁平而布满星际尘埃的星系盘。在它发光的中心，是一个巨大的超级黑洞。

　　对于像NGC 4845这样遥远的星系，黑洞的存在可以从它对最靠中心的恒星的影响来判断。这些恒星经受着黑洞的强大引力，更快地绕着星系中心旋转。

　　通过调查这些位于中心的恒星的运动，天文学家可以估算出黑洞的质量。据估计，NGC 4845星系中心的这个黑洞，质量是太阳的数十万倍。

　　参考资料：https://www.donews.com/article/detail/5099/39042.html

　　传说中的天文奇观“连环4月食”(Tetrad)即将出现

　　月全食期间的月亮呈现暗红色，故称血月。(图：台湾中央气象局)

　　据ETtoday：传说中的天文奇观「连环4月食」(Tetrad)即将出现，也就是2年内有4个月会出现「月全食」，而这个机率500年来只出现过3次，分别是2014年的4月14日、10月8日与今年的4月4日，第4次就在今年的教师节9月28日出现。

　　月全食会称做血月，是因为月亮经过地球的本影区时，大气层会把大部份的绿、蓝光散射，红光则可以到达月球透出暗红色的光芒。而月全食通常一年会出现1至2次，但连环4月食就非常罕见，根据NASA预估，下一次会在2032年和2033年出现。这次的连环4月食，在台湾可以看见的有2次，不过这个月底的月全食可见地区包括美洲、欧洲、非洲和亚洲西部，在台湾是见不到的。

　　连环4血月也带来不少预言。考据《圣经》的学者表示，「血月末日」(Blood Moon Apocalypse)的条件不仅有4次连环月食，还要和犹太教传统节日的日期吻合、在每个月食中间各有6次的满月、期间还不能参杂其他月偏食的情况。

　　刚好这4天与犹太教传统重要节日「逾越节」(Passover)及「住棚节」(Sukkot)完全吻合。 根据《旧约圣经》中记载「日头要变为黑暗，月亮要变为血，这都在耶和华大而可畏的日子未到以前」，他们相信第4次的月食，也就是「月亮变为血」的日子过后就是末日的来临。为了这个预言，有一些虔诚的信众已经开始囤积粮食清水，准备迎接「连环4血月」带来的「血月末日」，他们表示，最近世界各地极端气候加剧、还有频繁发生的地震、洪灾、森林大火等，都是上天给的末日启示。

　　不过也有学者指称这是无稽之谈。自西元年后，专家已经观测过62次的连环4月食，当中有8次也和这次一样，和犹太教的节日撞期。况且，由于犹太教的历法是依据月亮计算，所有发生月全食的机会当中就是6分之1可能和「逾越节」及「住棚节」撞期。

　　参考资料：https://www.donews.com/article/detail/5093/39049.html

　　船底座“海山二”如果出现超新星爆发 可能将地球上的生命灭绝

　　船底座“海山二”如果出现超新星爆发 可能将地球上的生命灭绝

　　据腾讯科学(罗辑/编译)：船底座“海山二”恒星系统距离我们大约7500光年左右，科学家认为“海山二”此前爆发过一次严重的伪超新星事件，这颗恒星的质量大约为太阳的90倍。通过进一步的研究，科学家认为“海山二”如果出现超新星爆发，可能将地球上的生命灭绝，从这一点可以看出“海山二”是埋藏在太阳系附近的定时炸弹，能够终结地球上的生命。一些专家认为“海山二”超新星爆发释放出的伽玛射线暴是宇宙生命的杀手，而我们目前正在面临这个威胁。

　　“海山二”被科学家认为是一颗死亡之星，其意义不仅仅是恒星走向终结的道路，也可能灭绝地球生命。美国宇航局通过钱德拉X射线望远镜的观测，发现“海山二”处于超新星爆发的边缘，在长达15年的观测期内，“海山二”内部的恒星存在对外释放X射线的情况，科学家正在努力了解关于“海山二”更多的奥秘，已经这个双星系统是如何相互影响的。大约在150年前，当时的科学家就记录到“海山二”方向上存在一次亮等极大的事件，但后续的研究并没有确认这是超新星爆发。

　　可以肯定的是，“海山二”目前处于不稳定的边缘，距离我们7500光年也意味着地球可能面临超新星爆发的威胁。自19世纪以来，科学家的报告就不断确认“海山二”的动荡局面，最新的计算显示“海山二”已经抛出了大约10倍太阳质量的物质。如果“海山二”发生超新星爆发，那么瞬间亮等将达到极大值，也成为宇宙中最为明亮的天体，从星系尺度上看，“海山二”是银河系内最明亮的天体之一。

　　对于“海山二”超新星爆发可能对地球产生的影响，科学家认为我们的臭氧层可能会被破坏，但也有不同的观点，天体物理学家艾伦·达菲博士认为“海山二”的爆发不会对地球构成威胁，因为我们距离它足够远。

　　参考资料：https://www.donews.com/article/detail/5386/39055.html

　　船底座η(海山二)：双星最近时爆发强X射线耀斑

　　船底座η在1840年代的一次大规模爆发产生了这个形状，被称作侏儒星云(Homunculus Nebula)，其直径目前约为1光年，还在不断向外扩张过程中，其中所含有的物质至少相当于太阳的10倍。天文学家们目前还无法解释为何会发生那次爆发。这张图像是由哈勃空间望远镜拍摄的。

　　这是超级计算机模拟得到的结果，展示的是构成船底座η的双星系统以及其周围强烈的星风。可以看到随着两颗成员恒星绕转运行，较小的伴星会在主星的星风中清出一个空穴。

　　这是铁离子辐射波段(4659埃)波长上进行的观测结果，使用哈勃空间望远镜上安装的“空间望远镜成像光谱仪”(STIS)获取，时间是在2010年至2014年之间。2003年过近星点时释放出的气体层正在以每小时超过160万公里的速度向外扩张。

　　据新浪科技(晨风)：物理学家组织网站报道，船底座η(中文名：海山二)是过去1万年内从地球上观察到的最明亮，也是质量最大的恒星系统。这颗巨型恒星拥有很多怪异的行为，它曾经在19世纪突然发生爆发，而爆发的具体原因科学家们至今都没有完全弄明白。一个由美国宇航局戈达德空间飞行中心的天文学家们领衔的研究组对这颗恒星进行着长期的观察，他们运用美国宇航局在轨道上的卫星，地面上的望远镜以及计算机模型得到的数据，获得了人们对于这一天体迄今最精细的图景。期间取得的新发现包括使用哈勃空间望远镜观测到正从这颗恒星向外，以每小时数百万公里的速度扩张，但年龄仅有数十年，非常年轻的等离子体物质外层，另外他们还构建了一个全新的3D立体模型，揭示出这一天体一些此前并不为人知的深层结构。

　　戈达德空间飞行中心的天体物理学家特德·伽尔(Ted Gull)领衔的一个研究组已经对这个天体连续开展了超过10年的跟踪观测。他指出：“我们正在逐渐理解这个不可思议天体当前的状态以及它复杂的环境结构，但我们距离能够解释船底座η最近的一次爆发事件并预言下一次类似事件的出现还有很长的路要走。”

　　巨型恒星系统

　　顾名思义，船底座η位于南天的船底座，距离地球约7500光年。它实际上是由两颗大质量恒星组成的双星系统，这两颗成员恒星以5.5年的周期围绕共同质心运行。由于距离很近，两颗恒星互相都在对方的表面引发强大的气体流，也就是所谓的“恒星风”，这些星风和其他尘埃气体物质遮挡了这对双星，从而让对它们的一些性质进行直接测量变得困难重重。但天文学家们目前已经确认其中那颗更亮，但表面温度也稍低一些的主星，其质量约为太阳的90倍，光度则超出太阳约500万倍。尽管那颗相对较小一些，但表面温度也更高一些的成员恒星的一些性质还稍稍存在争议，但伽尔和他的同事们一般认为这颗成员星的质量约为太阳的30倍，光度则相当于后者的100万倍。

　　本周三在西雅图举行的美国天文学会会议期间，戈达德研究中心的科学家们汇报了他们有关于船底座η的最新观测成果。

　　这一双星系统的两颗成员恒星在最接近时(近星点)相互之间距离约为2.25亿公里，或者相当于火星与太阳之间的距离。在它们抵达最接近位置之前和之后的一段时间内，天文学家们能够观测到这一系统内发生的巨大变化，其中就包括强烈的X射线耀斑，随后X射线辐射强度突然迅速跌落，最后重新慢慢恢复;另外还有在可见光的某些特定波段上可以观测到在恒星附近某些结构的突然消失和重新出现;甚至还有当较小的成员恒星通过较大的成员恒星前方时上演的“光影秀”。

　　在过去的11年间，天文学家们一共经历了3次这样的最近距离事件(3次过近星点)，在对这些事件进行观测的基础上，戈达德的科学家们利用美国宇航局的卫星和地面望远镜长期观测获得的数据发展出一种模型。托马斯·马杜拉(Thomas Madura)是美国宇航局戈达德空间飞行中心的一名博士后研究人员，他同时也是船底座η理论项目组的成员。他指出：“我们运用过去的观测结果来构建一个计算机模型，它能帮助我们预言在下一个周期将会看到什么，随后在新的周期内，我们将最新观察到的情况反馈到模型中去，并据此进行不断的改进。”

　　根据这一模型，这两颗成员恒星之间的相互作用可以解释实际观测中发现的一系列周期性变化。来自两颗成员恒星的星风具有不同的性质：较大主星的星风更粘稠，速度也更慢;而来自较小伴星的星风更稀薄，速度更快。主星发出的星风速度几乎达到每小时160万公里，并且粘度特别大，大约每1000年就会从主星身上带走约等于一个太阳质量的物质。相比之下，较小的伴星产生的星风携带的物质要比主星的星风少大约100倍，但其向外扩散的速度则要比前者快至少6倍以上。

　　星风空穴

　　马杜拉所开展的模拟工作是在美国宇航局埃姆斯研究中心的“昴星团”超级计算机上进行的，其模拟结果揭示出这种星风相互作用的复杂程度。随着较小的伴星围绕较大的主星快速转动，它发出的高速星风在主星较慢，较粘稠的星风中雕刻出一道漩涡般的空穴区。为了更好地将这一相互作用过程可视化，马杜拉将这一计算机模拟过程制作成了3D模型并使用商业型3D打印机将其打印成了固体模型。从模型中可以清楚看到沿着这种空穴的边缘分布有呈针刺状突起的气流，这是此前从未被注意到过的。

　　马杜拉表示：“我们认为这些结构应该是真实存在的，并且它们是在伴星最接近主星的那几个月时间里由于星风气流的失稳而形成的。”他说：“我想要利用3D打印技术让这种模拟结果变得更加可视化，这样做得到的结果超过了我最初的预期。”有关这项研究工作的论文已经提交给英国《皇家天文学会月报》。

　　戈达德研究组还阐述了他们的部分关键性观测结果，可以解释这一恒星系统的某些内部运作机制。在过去3次过近星点期间，地面上设在巴西，智利，澳大利亚以及新西兰的望远镜对一种特定波段的蓝光进行了监测，那是氦原子失去一个电子之后会呈现的特征光谱线。根据这一模型，这种氦离子辐射应当可以用于追踪主星星风的情况。安装在哈勃空间望远镜上的“空间望远镜成像光谱仪”(STIS)还捕捉到一个不同的蓝光波段光谱信号，这是铁原子失去两个电子之后产生的辐射特征，这是一项证据，证明主星向外的气体流在伴星强烈的紫外波段辐射照射下发光。最后，这一双星系统对外发出的X射线辐射携带着直接来自两颗恒星星风碰撞区域的信息，在这一区域两股星风迎面碰撞，产生激波区域，并将周遭气体加热到数亿摄氏度。

　　X射线耀斑

　　麦克·考可兰(Michael Corcoran)是总部设在马里兰州的“大学空间研究联合会”的一名天体物理学家，他表示：“X波段辐射的变化是对于碰撞区域的直接探查，其可以反映这些恒星是如何丧失质量的。”考可兰和他的同事们利用美国宇航局的Rossi X射线时变探测器(RXE，已经于2012年停止工作)以及安装在美国宇航局雨燕探测卫星上的X射线望远镜获取的过去20年间这两颗恒星在近星点时刻的观测数据进行了对比。在2014年7月，这两颗成员恒星正在相互接近，在此期间雨燕探测器检测到多次耀斑爆发，其中甚至还包括一次迄今在船底座η系统观测到的最明亮的X射线爆发。这一情况暗示其中的一颗成员恒星的质量损失情况可能发生了变化，然而仅仅凭借X射线波段的数据我们还无法判断究竟是哪一颗的情况发生了变化。

　　同样来自戈达德空间飞行中心的麦兰·蒂奥多罗(Mairan Teodoro)领导着另外一个小组，专门对氦原子辐射开展追踪。他表示：“2014年监测到的辐射状况几乎与此前2009年抵达近星点时期的情况一模一样，这表明主星的星风应当是稳定的，因而引发X射线耀斑的应该是来自伴星的星风。”

　　随着2009年美国宇航局派出宇航员修复了哈勃空间望远镜上的STIS设备之后，伽尔和他的同事们申请使用这台强大的空间设备对船底座η进行观测。通过将接收到的光线分解为彩虹一般的光谱，STIS设备可以分析出所观测天体的化学组成情况。但在得到的光谱结果中还可以观察到一些非常细微的信号，代表的是恒星周围环境中的一些结构，这表明STIS设备也可以被用于对这一双星系统周边区域进行前所未有的高精度观测。

　　消失又重现的蟹状结构

　　STIS通过一道细缝进行光谱观测，以便最大限度减少外界污染。自从2010年12月份以来，伽尔的团队已经有规律地对这一双星系统及其周边区域进行了超过41次观测，这就有点像是通过拍摄一系列的照片用于合成全景图像一样。拼接后的视野宽度跨越大约6700亿公里，或者相当于日地距离的4600倍。

　　最终得到的图像于本周三首次对外界发布，他们的观测结果显示光谱中出现的铁离子信号来自一个直径不到0.1光年的复杂气体结构，伽尔将它比喻成马里兰州的“蓝蟹”。通过STIS拍摄的图像可以清楚的看到从这一双星系统向外伸展开的气体流结构，也就是伽尔口中“蓝蟹”的蟹脚，这些气体流的运动速度高达每小时160万公里。随着每一次近星点事件的发生，来自主星的星风就会被雕刻出一个空穴，形成观测到的气体层结构。

　　伽尔对此解释称：“这些气体层结构宽度可达日地距离的数千倍。而向前追溯，我们发现这些气体是在大约11年前从恒星发出来的，这样就让我们可以一窥在最近这段时间内这里所发生的事。”

　　当两颗成员恒星相互接近，伴星便会一头冲入主星浓密的星风之中，星风大量吸收紫外线辐射并阻挡其热辐射抵达外侧的气体层。由于没有能量去激发它，于是先前失去两个电子的铁离子也便停止发光，此时那个蟹状的结构也便在这一波段上消失了。而一旦伴星通过近星点并清空其周遭的部分星风物质，其紫外辐射便能再次发出，造成外侧气体层物质电离，于是蟹状结构再次出现了。

　　在当前阶段，研究组表示还尚未有任何证据显示这一恒星系统会立即毁灭。研究组的科学家们目前正在对2014年伴星过近星点的事件观测数据进行分析并尝试做出新的预测，这一次做出的预测将在2020年2月份有机会接受实际情况的检验。

　　参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196379.html

　　船底座η“海山二”超新星爆发或影响地球生命

　　船底η，中国称作“海山二”，有时候也被科学家们叫做“死星”。这是一个距离地球约7500光年外的恒星系统，目前正处于发生超新星爆发的边缘。

　　这是1999年10月14日由钱德拉X射线空间望远镜拍摄的图像，显示船底η周围复杂的结构。

　　据新浪科技(晨风)：英国《每日邮报》网站报道，船底η星云中含有银河系中最为巨大也最为明亮的恒星之一，它的质量至少是太阳的90倍以上。

　　但船底η星云也有它阴暗的一面——或许有一天，它将终结地球上的生命。不过好消息是，专家们认为发生这种情况的可能性是极低的——但却不能完全排除。

　　《科学美国人》杂志的报道中写道：“简单来说，船底η星云是一个即将结束中央核聚变反应并发生超新星爆发的大质量恒星体。事实上完全有可能此时此刻这颗恒星已经发生了灾难性的爆发，只是它的光还没有传递到我们这里。”

　　船底η，中国称作“海山二”，有时候也被科学家们叫做“死星”(death star)。这是一个距离地球约7500光年外的恒星系统，目前正处于发生超新星爆发的边缘。美国宇航局表示：“作为15年前发射升空的钱德拉X射线空间望远镜的首个观测目标，这一双恒星系统持续通过其发出的X射线辐射向我们透露着更多新的信息。”

　　早在19世纪，天文学家们便已经关注到船底η星的极度不稳定——在大约20年的一段时期里这颗星突然变得很亮，几乎超过整个夜空中所有的其他星星，这一事件现在被称作“大喷发”(Great Eruption)。来自现代大型望远镜的数据显示在那之后一直到今天，船底η已经向外喷射出超过10倍太阳质量的物质。

　　天文学家们正在努力尝试获取关于构成了船底η系统的两颗恒星，以及它们之间如何发生相互作用的更多信息。这两颗恒星之中，质量较大的那颗正在以吹离其表面的星风的形式快速发生质量损失，这种星风的速度可以达到每小时数百万公里。尽管与“大喷发”时期相比起来已经平静了许多，但目前船底η仍在以非常惊人的速度损失质量，在大约1000年的时间内就将损失相当于一个太阳的质量。

　　而尽管比它的伴星质量更小一些，构成船底η系统的另外一颗恒星同样质量巨大，大约相当于太阳质量的30倍。其损失质量的速度大约比它那颗质量更大的伴星慢100倍，但相比其他恒星，这仍然是非常惊人的质量损失速率。不过这颗质量较小的成员恒星的星风速度要远超过质量更大的成员恒星，其风速几乎是后者的10倍以上。

　　一些专家相信当船底η超新星最终爆发时将会释放强烈的伽马射线暴(GRB)，这是宇宙中最强烈的爆发现象之一。如果发生这种情况，剧烈的伽马射线辐射将会摧毁地球大气中的臭氧层，从而让地球上的一切生命暴露在强烈的太阳辐射之下。

　　不过，天体物理学家阿兰·杜菲(Alan Duffy)博士对《科学美国人》杂志表示，现实中这种情况几乎是不可能发生的，因为我们距离它比较远，并且即便它发生爆发，它发出的伽马射线喷流方向也并非对准地球。

　　参考资料：https://www.donews.com/news/detail/5/3196372.html

　　船底座海山二星是真正意义上的超级恒星

　　船底座海山二星是真正意义上的超级恒星(Jon Morse/U. Colorado and NASA/HST)

　　据中国科学报(鲁捷)：船底座海山二星是真正意义上的超级恒星。该恒星系统有两颗恒星，它们释放出的光亮是太阳的500万倍。

　　19世纪40年代，海山二星几乎成为夜空中第二亮的恒星系统，其发出的光在当时被称为“大喷发”，天文学家观察到它们喷发出的物质相当于10个太阳，现在它们的状态呈现为图中哈勃望远镜拍摄到的侏儒星云。天文学家一直设法寻找同样规模与亮度的恒星，但在银河系中并未发现相关目标。

　　现在，一个研究团队通过查阅美国宇航局(NASA)哈勃望远镜和斯皮策望远镜档案资料，对银河系附近的其他星系进行了探查，在1月6日举行的美国天文学会会议上，研究人员表示首次发现了5颗类似海山二星的超级恒星。

　　为了找到这些超级恒星，研究人员在海山二星的光谱能量分布(恒星在不同波长释放出多少能量)中辨别出了3个关键特征，从2012年到2014年，他们开展的初步检测一无所获，但去年却在调查中找到了“金脉”。

　　其中的案例之一是，研究人员在绰号为“南方风火轮”的螺旋星系M83的千万亿颗恒星中，发现了在红外波段时亮度和海山二星相当的数百颗恒星，而其中有两颗恒星和海山二极为相似。这项工作表明这种超级巨星有多么罕见，现在该团队已经有了更多的研究对象，他们希望进一步了解这些巨星如何燃烧、爆发以及为未来新恒星和行星的形成提供重元素。

　　参考资料：https://www.donews.com/news/detail/1/3196370.html