盖亚的银河制图计划：构建最详细的银河系三维地图

盖亚的银河制图计划：构建最详细的银河系三维地图欧洲航天局（ESA）和盖亚（Gaia）合作团队已经以五个重点产品发布的形式公布了新数据。结果非常令人期待，这也是预计将于2025年底发布的盖亚星表第四版（GaiaDR4）的首批预告。盖亚卫星自2014年以来一直在绘制天空图，其地图包括比肉眼所见暗一百万倍的恒星。最完整、最详细的第三版星表（GaiaDR3）于2022年6月发布，是天体物理学研究的一个里程碑。盖亚异常精确的恒星距离、运动和基本参数，以及类星体的分类和小行星的精确天体测量现在已成为大多数天文学家日常工作和研究的一部分。盖亚卫星在银河系前的艺术家视图。图片来源：ESA/ATGmedialab；背景：ESO/S：ESO/S.Brunier球状星团半人马座欧米茄（OmegaCentauri）是新发布数据的亮点之一。该星团包含约1000万颗恒星，在天空中显得非常密集，这对盖亚分辨它们提出了挑战。考虑到GaiaDR4预计将采用各种技术来处理最密集和最有趣区域的数据。对半人马座欧米茄星团的重新处理恢复了位于其核心的另外526587颗恒星的天体测量和光度测量。虽然盖亚在不同的纪元多次观测相同的恒星，但欧空局到目前为止只公布了平均测量值。这并不妨碍盖亚识别变星，但其在分类过程中使用的即时光度和径向速度等特征尚未公布。在我们等待盖亚DR4的过程中，所有的观测数据（历时和平均）都将公布，部分公布为9164颗长周期变星获取的最高质量的时间序列数据是这些重点产品发布的一部分，这将有助于科学界为盖亚在2025年提供的大量数据做好准备。欧空局-盖亚（Gaia）航天器反复观测了数量空前的冷巨星（称为米拉变星）的光谱，据了解，这些恒星的表面会在很长一段时间内不断膨胀和收缩，有时甚至超过一年。这幅米拉恒星的艺术家印象图展示了如何通过盖亚详细光谱中观测到的暗线（多普勒）移动来精确测量恒星表面运动的速度及其大气层。资料来源：比利时皇家天文台恒星之间的空间并非完全空旷。它被由原子、离子和分子组成的低密度气体以及尘埃所填充。这些星际物质会吸收和散射光线，导致恒星光通量持续变红和减弱。恒星光谱中还会出现其他宽泛的特征，被命名为"星际扩散带"。它们是由于在某些方向的星际介质中发现的非常复杂的分子的吸收造成的。盖亚径向速度光谱仪的波长范围内就有这样的星际弥散带，用来追踪银河盘及其旋臂的形成。对于三颗引力透镜类星（从左到右依次为：H1413+117、J2240+0321和J1310-1714），我们在上排显示了GaiaDR3的位置（未对类星环境进行特殊处理）与地面PanSTARRS图像的对比图。下一行显示的是盖亚聚焦产品发布后重建的合成图像（进行了类星体环境分析）。由于大气层的影响，从地面拍摄的观测数据可能会有些模糊。有了盖亚的超高分辨率，这些引力透镜源的图像就变得清晰了。在距离尺度的一端，也就是我们可观测宇宙的极限附近，盖亚探测到了类星体。在天空中，其中一些类星体可能非常靠近大质量星系，它们的光路会被星系的引力井弯曲，就像穿过透镜一样。透镜现象产生的引力海市蜃楼可以用来直接估算宇宙的年龄和膨胀率。在过去的几个月里，盖亚团队发现了381个新的候选透镜类星体和蜃景。在距离尺度的另一端，盖亚团队重新处理了156764颗小行星，但使用的是66个月的数据，而不是DR3的34个月数据。因此，现在对大多数主带小行星的观测都涵盖了围绕太阳的一整圈，使轨道闭合，从而大大提高了轨道的精确度。贡献和未来展望比利时鲁汶大学、比利时皇家天文台、布鲁塞尔自由大学、安特卫普大学和列日大学的天体物理学家的专业知识在处理和分析盖亚数据，特别是实施重点产品发布方面发挥了重要作用。他们的工作得到了比利时联邦科学政策办公室（BELSPO）通过欧空局PRODEX计划提供的支持。除了提供新数据以补充盖亚星表第三版之外，重点产品发布还对数据分析流水线中实施的各种新功能进行了概念验证，使DR4的数据量增加了一倍。它们为第四版星表将实现的所有承诺提供了一个必要而有用的概览。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1396403.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1396403.htm

科学家绘制出首张“银河系地下世界”地图：揭示银河系死星墓地

科学家绘制出首张“银河系地下世界”地图：揭示银河系死星墓地一项新研究绘制了我们银河系古老的死亡恒星的第一张地图。在这张“银河系地下世界”的地图中，悉尼大学的一项研究揭示了一个巨大的墓地，它延伸到了银河系高度的三倍。另外它还指出了死亡恒星的位置。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1327827.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1327827.htm

年轻恒星的化学图谱揭示了银河系的奥秘

年轻恒星的化学图谱揭示了银河系的奥秘了解其他星系的结构相对容易，因为我们可以从远处观察它们，但我们位于银河系的圆盘内，距离边缘约3万光年。因此，除了我们附近旋臂的形状和它是一个棒旋星系的事实之外，我们很难了解到很多细节。与此同时，由于所有气体和尘埃的遮挡，我们无法直接看到银河系远端宽阔的弧线。为了了解更多信息，霍金斯转而使用化学制图法，即根据化学成分来定位星系中的天体。大天区多天体光纤光谱望远镜（LAMOST）和盖亚太空望远镜提供了20亿个天体的化学成分，利用这些数据，他能够看到仅靠光线无法看到的东西。霍金斯特别在寻找年轻恒星，这些恒星以其金属性为标志，或者说比氢和氦更重的元素浓度更高。这些重元素在年轻恒星中比在老恒星中更为普遍，因为随着宇宙年龄的增长，会产生更多的这些元素。宇宙大爆炸后的第一批恒星几乎完全由氢和氦组成，其中还加入了一些微量元素。随着老恒星的死亡，特别是当它们作为超新星爆炸时，有更多的重元素被新恒星吸收。由于新恒星往往形成于银河旋臂的前缘，那里的气体和尘埃就像经过的波浪一样集中在一起，因此寻找它们的化学特征可以揭示出旋臂结构的细节。与此同时，如果缺少这些特征，则表明旋臂之间存在差距。霍金斯说："一个重要的启示是，旋臂确实富含金属。这说明了化学制图在确定银河结构和形成方面的价值。它有可能全面改变我们对银河系的看法"。这项研究发表在《皇家天文学会月刊》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372265.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372265.htm

天文学家在银河系发现巨型黑洞 质量接近太阳 33 倍

天文学家在银河系发现巨型黑洞质量接近太阳33倍一个国际研究团队16日宣布，其成员借助“盖亚”空间探测器，在银河系发现一个巨型黑洞，其质量接近太阳的33倍。该研究成果发表在新一期国际《天文和天体物理学》周刊上。参与研究的以色列特拉维夫大学当天发表声明说，研究团队在整理分析欧洲航天局“盖亚”空间探测器获取的新一批数据时，发现恒星级黑洞“盖亚BH3”，并确定其质量接近太阳的33倍。

天文学家发现银河系中最古老的行星碎片 被摧毁的星系残留物

天文学家发现银河系中最古老的行星碎片被摧毁的星系残留物艺术家对老白矮星WDJ2147-4035和WDJ1922+0233的印象，它们被轨道上的行星碎片所包围，这些碎片将吸附在恒星上，污染它们的大气。WDJ2147-4035是极其红色和暗淡的，而WDJ1922+0233是异常的蓝色。资料来源：华威大学/MarkGarlick博士大多数恒星，包括像我们太阳这样的恒星最终会变成白矮星。白矮星是一颗已经用完所有燃料的恒星，失去了它的外层，现在正经历着一个收缩和冷却的过程。在这个过程中，任何在轨道上的行星都会被打乱，在某些情况下，还会被摧毁，而它们的碎片会被留下来，吸附在白矮星的表面。为了进行这项研究，天文学家团队对欧洲航天局GAIA空间观测站探测到的两颗不寻常的白矮星进行了建模。这两颗恒星都受到了行星碎片的污染。其中一颗被发现为异常的蓝色，而另一颗则是迄今为止在本地银河系附近发现的最暗和最红的。两者都接受了科学家团队的进一步分析。天文学家们利用来自GAIA、暗能量调查和欧洲南方天文台的X-Shooter仪器的光谱和测光数据来计算这些恒星已经冷却了多长时间。他们发现"红色"恒星WDJ2147-4035的年龄约为107亿年，其中102亿年是作为白矮星冷却的时间。光谱学涉及分析来自恒星的不同波长的光。这可以检测出恒星大气中的元素何时吸收不同颜色的光，并帮助确定这些元素是什么，以及存在多少。通过分析WDJ2147-4035的光谱，研究小组发现了金属钠、锂和钾的存在，并初步探测到了碳在该恒星上的增殖--这使得该恒星成为迄今为止发现的最古老的金属污染的白矮星。第二颗"蓝色"恒星WDJ1922+0233只比WDJ2147-4035略微年轻，被成分类似于地球大陆地壳的行星碎片所污染。科学小组得出结论，尽管WDJ1922+0233的表面温度很低，但它的蓝色是由其不寻常的氦氢混合大气造成的。在红星WDJ2147-4035原本几乎是纯氦和高重力的大气中发现的碎片来自一个古老的行星系统，它在该星演化为白矮星的过程中幸存下来，这使得天文学家们得出结论，这是银河系中发现的围绕白矮星的最古老的行星系统。主要作者、华威大学物理系博士生阿比盖尔·埃尔姆斯说。"这些被金属污染的恒星表明，地球并不是唯一的，还有其他行星系统，其行星体与地球相似。97%的恒星都会变成白矮星，它们在宇宙中无处不在，所以了解它们非常重要，尤其是这些极冷的恒星。冷白矮星由我们银河系中最古老的恒星形成，它提供了关于银河系中最古老的恒星周围行星系统的形成和演变的信息。""我们正在发现银河系中最古老的恒星残骸，它们被曾经的类地行星所污染。想到这发生在100亿年的规模上，而且这些行星在地球形成之前就已经死亡，这真是令人惊讶。"天文学家还可以利用恒星的光谱来确定这些金属沉入恒星核心的速度，这使他们能够回顾过去，确定这些金属中的每一种在最初的行星体中的丰度。通过将这些丰度与在我们自己的太阳系中发现的天体和行星材料进行比较，我们可以猜测在恒星死亡并成为白矮星之前，这些行星会是什么样子--但在WDJ2147-4035的案例中，这已被证明是一种挑战。阿比盖尔解释说。"红星WDJ2147-4035是一个谜，因为吸积的行星碎片非常富含锂和钾，与我们自己的太阳系中已知的任何东西都不同。这是一颗非常有趣的白矮星，因为它的超冷表面温度、污染它的金属、它的老龄化，以及它具有磁性的事实，使它变得极为罕见"。华威大学物理系的Pier-EmmanuelTremblay教授说。"当这些古老的恒星在100多亿年前形成时，宇宙的金属含量没有现在这么丰富，因为金属是在进化的恒星和巨大的恒星爆炸中形成。这两颗被观测到的白矮星为行星的形成提供了一个令人兴奋的窗口，在一个金属贫乏和气体丰富的环境中，与太阳系形成时的条件不同。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332289.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332289.htm

打破银河系的信仰：天文学家在银河系中发现令人惊讶的磁场结构

打破银河系的信仰：天文学家在银河系中发现令人惊讶的磁场结构有些人可能会对磁场的存在感到惊讶，因为磁场的规模比地球还大。我们日常接触到的磁场大多是把东西粘在冰箱上，或者用指南针指北。后者显示了我们的星球所产生的磁场的存在。我们的太阳也会产生巨大的磁场，这会影响到太阳耀斑等现象。但是，横跨整个银河系的磁场几乎大得难以理解，但它们很可能在恒星和行星的形成过程中发挥了作用。地球科学与天文学系助理教授土井康夫（YasuoDoi）说："到目前为止，对银河系内部磁场的所有观测都是在一个非常有限的模型内进行的，这个模型是均匀一致的，并且在很大程度上与银河系本身的圆盘形状相匹配。广岛大学的望远镜设备能够测量偏振光，帮助我们确定磁场特征，而欧洲航天局于2013年发射的盖亚卫星专门测量恒星的距离，这在一定程度上帮助我们建立了一个具有更精细三维细节的更好的模型。聚焦于一个特定区域，即我们螺旋星系的人马座臂（我们位于邻近的猎户座臂），发现那里的主导磁场明显偏离星系平面。"叠加在这张银河系人马座臂图像上的白线显示了光的偏振或方向。这与当地磁场线的方向相关。结合这些信息，就能绘制出银河系该臂的详细磁场图。资料来源：2023Doietal.以前的模型和观测只能想象银河系中存在一个平滑且基本均匀的磁场；而新的数据显示，虽然旋臂中的磁场线在大尺度上与银河系大致对齐，但在小尺度上，由于超新星和恒星风等各种天体物理现象的影响，这些磁场线实际上分散在不同的距离上。银河系的磁场也非常弱，比地球自身的磁场弱约10万倍。尽管如此，在很长一段时间内，星际空间中的气体和尘埃都会被这些磁场加速，这就解释了为什么会出现一些单靠引力无法解释的恒星苗圃--恒星形成区。这一发现意味着进一步绘制银河系内的磁场图有助于更好地解释银河系和其他星系的性质和演变。Doi说："我个人对恒星形成的基础过程非常感兴趣，这一过程对于创造生命（包括我们自己）至关重要。目标是进一步观测并建立更好的银河磁场结构模型。这项工作旨在通过观测深入了解银河系内助长活跃恒星形成的气体积累及其历史发展"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415855.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1415855.htm