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

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天文学家刚刚发现了我们银河系中最稀有的白矮星脉冲星

天文学家刚刚发现了我们银河系中最稀有的白矮星脉冲星这颗新发现的白色脉冲星距离地球仅773光年,最近由一群与英国华威大学合作的天文学家和天体物理学家发现。除了让我们再次看到这些罕见的恒星之外,这一发现还有助于突出和证实白矮星的磁场是由内部动力装置产生的。这一过程类似于地球的液态核心如何产生环绕我们星球的磁场,然而,白矮星脉冲星产生的磁场要强大得多。"白矮星的磁场可以比太阳的磁场强100多万倍。"来自华威大学的天体物理学家IngridPelisoli在一份声明中解释说:"J1912-4410的发现为这一领域的发展提供了关键的一步。关于这个新发现的研究报告也发表在《自然-天文学》上。目前还没有人对J1912-4410进行解读。传统上,脉冲星是死星,我们更常称之为中子星。然而,这些白色脉冲星实际上是被称为白矮星的死亡恒星的残余物。这里的区别是,中子星通常是大质量恒星的遗留物,其质量是我们太阳的8到30倍。白矮星通常是质量低于或不超过我们太阳8倍的恒星的残余物。因此,它们比你的普通脉冲星要小一些。这个新发现证实了有更多的白矮星脉冲星存在,科学家在发现ARScorpii后已经预测到了这一点。考虑到科学家已经发现了一些有史以来最强大的脉冲星,继续发现关于这些有趣的恒星残余物的更多数据是很有价值的。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367137.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1367137.htm

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地球附近的白矮星周围发现100亿年前的类地行星遗迹当大多数恒星,包括我们的太阳用完了可以燃烧的氢,它们就会膨胀成红巨星,然后最终脱落外层,留下一个密集的核心,被称为白矮星。任何可能围绕原恒星运行的行星都很难在这一过程中存活下来,它们的残余物可以被检测到落入并"污染"白矮星。在一项新的研究中,天文学家检查了两颗奇怪的白矮星的数据,包括一颗异常蓝色的白矮星和另一颗比大多数白矮星更暗和更红的白矮星。研究这些恒星的光线可以揭示它们的年龄,以及它们的大气层中燃烧着什么元素,进而可以揭示它们曾经承载的行星的构成和类型。被称为WDJ1922+0233的蓝色白矮星被发现形成于大约90亿年前,这意味着它的行星在那之前就存在并面临着它们的启示。这颗恒星的光线显示,行星碎片的成分类似于地球的大陆地壳。这颗较红的白矮星被称为WDJ2147-4035,离我们只有90光年,被发现有大约107亿年的历史,大约在102亿年前成为一颗白矮星。它的光分析显示,它的行星碎片中含有奇怪的元素组合,包括钠、锂和钾。它也是迄今为止探测到的最冷的白矮星,其表面温度仅为2777℃(5030°F)。这项研究的主要作者AbbigailElms说:"红巨星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,因为它较低的表面温度,污染它的金属,它的老龄化,以及它具有磁性的事实,使得它非常罕见。"该团队说,这是我们银河系中已知的围绕白矮星的最古老的行星系统。作为参考,这两颗白矮星的年龄都是我们自己太阳系的两倍以上。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/1332103.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1332103.htm

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天文学家在银河系中心黑洞附近发现古老的河外星系恒星S0-6银河系中心的黑洞人马座A*EHT协作小组/CCA4.0在银河系的正中央,有一个被称为人马座A*的超大质量黑洞。这是一个看似活跃的邻域,但人们认为那里并不经常诞生新的恒星,因为这个怪物对周围环境施加了极大的力量。宫城教育大学的天文学家们正在研究这些恒星是从哪里迁移过来的,他们发现其中一颗恒星的旅程比预期的要长很多。这颗恒星被称为S0-6,距离黑洞不到11光年。天文学家利用夏威夷的斯巴鲁望远镜观察它的动向已有八年之久。他们的研究发现,这颗恒星已经有100多亿年的历史了--而且最令人好奇的是,它还是一位旅行经验丰富的老者。斯巴鲁望远镜拍摄的银河系中心图像。超大质量黑洞人马座A*和恒星S0-6的位置已被标记宫城教育大学/NAOJS0-6恒星的化学成分与附近的其他恒星甚至银河系内的恒星并不匹配。相反,它与环绕我们银河系的小星系(如小麦哲伦云和人马座矮星系)中的恒星更为类似。研究人员推测,S0-6的母星系被银河系吞没似乎是经常发生的事情,尽管人们并不知道这些恒星会在如此深的银河系中被吞没。这个起源故事表明,这颗恒星至少经过了5万光年的旅行才到达现在的位置。但实际数字可能要高得多,因为它是经过数十亿年缓慢地螺旋上升,而不是向中心直线前进的。当然,发现S0-6的怪异之处并不是故事的结束--相反,这意味着天文学家将有动力对它进行更仔细的研究,以帮助回答更多的问题。"S0-6真的起源于银河系之外吗?它是否有同伴,还是独自旅行?通过进一步调查,我们希望能揭开超大质量黑洞附近恒星的神秘面纱"。这项研究的论文发表在《日本科学院院刊》(ProceedingsoftheJapanAcademy,Ser.B,PhysicalandBiologicalSciences)上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403543.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1403543.htm

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恒星墓地的秘密:天文学家解开白矮星表面意料之外出现重金属的秘密

恒星墓地的秘密:天文学家解开白矮星表面意料之外出现重金属的秘密尽管这些恒星残骸非常普遍,但其化学构成多年来一直是天文学家的一个难题。在这些紧凑的天体中,许多天体的表面都存在重金属元素,如硅、镁和钙,这一令人费解的发现打破了我们对恒星行为的预期。"我们知道,如果这些重金属存在于白矮星的表面,那么白矮星的密度足够大,这些重金属应该会很快沉向核心,"JILA研究生秋叶达也解释说。"所以,你不应该在白矮星表面看到任何金属,除非白矮星正在主动吃掉什么东西。"虽然白矮星可以吞噬附近的各种天体,如彗星或小行星(被称为planetesimals),但这一过程的复杂性仍有待充分探索。不过,这种行为可能是揭开白矮星金属成分之谜的关键,有可能带来有关白矮星动力学的激动人心的启示。围绕白矮星运行的小行星轨道最初,每颗行星都有一个圆形的顺行轨道。踢脚形成一个偏心碎片盘,其中有顺行轨道(蓝色)和逆行轨道(橙色)。资料来源:StevenBurrows/MadiganGroup/JILA在《天体物理学杂志通讯》(TheAstrophysicalJournalLetters)上发表的一篇新论文中,秋叶与JILA研究员、科罗拉多大学博尔德分校天体物理与行星科学教授安-玛丽-马迪根(Ann-MarieMadigan)和本科生塞拉-麦金太尔(SelahMcIntyre)一起,认为他们找到了这些恒星僵尸吞噬附近行星的原因。研究人员利用计算机模拟了白矮星在形成过程中因非对称质量损失而受到的"产婆踢"(已被观测到),从而改变了白矮星的运动和周围物质的动态。在80%的测试运行中,研究人员观察到,从踢脚开始,白矮星30至240AU范围内(相当于太阳与海王星的距离及以上)的彗星和小行星的轨道变得拉长和排列整齐。此外,在随后被吃掉的行星小行星中,约有40%来自逆向旋转(逆行)轨道。研究人员还扩大了模拟范围,研究了白矮星在一亿年后的动态变化。他们发现,白矮星附近的类星体仍然具有拉长的轨道,并作为一个连贯的单元运动,这是以前从未见过的结果。"这是我认为我们理论的独特之处:我们可以解释为什么吸积事件如此持久,"马迪根说。"虽然其他机制可以解释最初的吸积事件,但我们用踢脚模拟的结果表明,为什么数亿年后吸积事件仍然会发生。"这些结果解释了为什么重金属会出现在白矮星的表面,因为白矮星会不断吞噬其路径上的较小天体。马迪根在JILA的研究小组主要研究引力动力学,因此研究白矮星周围的引力似乎是一个自然而然的研究重点。"模拟可以帮助我们了解不同天体的动态,"秋叶说。"因此,在这个模拟中,我们把一堆小行星和彗星扔到大得多的白矮星周围,看看模拟是如何演变的,以及白矮星吃掉了哪些小行星和彗星。"研究人员希望在未来的项目中将他们的模拟扩展到更大的规模,研究白矮星如何与更大的行星相互作用。正如秋叶所阐述的:"其他研究表明,小行星和彗星这些小天体可能不是白矮星表面金属污染的唯一来源。因此,白矮星可能会吃掉更大的东西,比如行星。"这些新发现进一步揭示了有关白矮星形成的更多信息,这对于了解太阳系如何在数百万年中发生变化非常重要。它们还有助于揭示太阳系的起源和未来演化,揭示更多有关化学的知识。马迪根说:"宇宙中绝大多数行星最终都会围绕白矮星运行。这些系统中可能有50%会被恒星吞噬,包括我们自己的太阳系。现在,我们有了一种机制来解释为什么会发生这种情况。行星碎片可以让我们深入了解太阳系以外的其他太阳系和行星构成。白矮星不仅仅是一个了解过去的透镜。它们也是洞察未来的透镜。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429877.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1429877.htm

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天文学家在银河系外首次发现环状星盘

天文学家在银河系外首次发现环状星盘天文学家在大麦哲伦星云中发现了围绕一颗正在形成的高质恒星的旋转盘,这是距离最遥远的一次观测。这一发现是利用ALMA天文台完成的,详细情况刊登在《自然》杂志上,它揭示了不同星系在恒星形成过程中的关键差异,突出显示了大麦哲伦云的尘埃和金属含量低于银河系。图片来源:ESO/L.卡尔卡达这个圆盘围绕着一颗年轻的大质量恒星,该恒星位于一个名为N180的恒星育婴室中,该育婴室位于邻近的一个名为大麦哲伦云的矮星系中。这个圆盘距离地球16.3万光年,是迄今为止直接探测到的围绕大质量恒星的最遥远圆盘。这幅艺术家印象图展示的是HH1177系统,它位于大麦哲伦星云中,是我们银河系的邻近星系。中心发光的年轻而巨大的恒星天体正在从尘土飞扬的圆盘中收集物质,同时以强大的喷流排出物质。图片来源:ESO/M.科恩梅瑟利用ALMA进行突破性观测研究人员利用欧洲南方天文台(ESO)的合作伙伴--位于智利的阿塔卡马大毫米波/亚毫米波阵列(ALMA),观测到大麦哲伦星云中一个年轻恒星天体周围的气体运动与开普勒吸积圆盘相一致--这种吸积圆盘通过注入物质促进恒星的生长。该研究小组由杜伦大学(DurhamUniversity)领导,包括英国天文技术中心(UKAstronomyTechnologyCentre)的天文学家,研究结果发表在《自然》(Nature)杂志上。当物质被拉向一颗正在成长的恒星时,它不能直接落在恒星上,而是会扁平地形成一个围绕恒星旋转的圆盘。在靠近恒星中心的地方,圆盘的旋转速度更快,这种速度上的差异就是向天文学家展示吸积盘存在的"烟枪"。利用欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(VLT)和阿塔卡马大毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)(ESO是该阵列的合作伙伴)的综合能力,我们观测到了另一个星系中一颗年轻大质量恒星周围的圆盘。左图是VLT上的多单元光谱探测器(MUSE)的观测结果,显示了母云LHA120-N180B,在该云中首次观测到了这个被命名为HH1177的系统。中间的图像显示了伴随它的喷流。喷流的上半部分略微朝向我们,因此产生了蓝移;下半部分从我们身边退去,因此产生了红移。随后,ALMA的观测结果(右图)显示了恒星周围的旋转圆盘,同样地,圆盘的两侧也在向我们移动和远离我们。资料来源:ESO/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/A.McLeodetal.这项研究的主要作者、来自杜伦大学河外天文中心的AnnaMcLeod博士说:"当我第一次在ALMA数据中看到旋转结构的证据时,我简直不敢相信我们探测到了第一个河外吸积盘;这是一个特殊的时刻。我们知道圆盘对于银河系中恒星和行星的形成至关重要,而在这里,我们第一次在另一个星系中看到了这方面的直接证据。我们正处在一个天文设施技术飞速发展的时代。能够在如此遥远的距离和不同的星系中研究恒星是如何形成的,实在令人兴奋。"这张马赛克照片的中心是年轻恒星系统HH1177的真实图像,它位于大麦哲伦云中,是银河系的邻近星系。该图像由欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)上的多单元光谱探测器(MUSE)获得,显示了从该恒星喷射出的喷流。随后,研究人员使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)(ESO是该阵列的合作伙伴)找到了这颗年轻恒星周围有一个圆盘的证据。右图为该系统的艺术家印象图,展示了喷流和圆盘。资料来源:ESO/A.McLeodetal./M.Kornmesser发现的特征和影响与太阳这样的低质量恒星相比,大质量恒星的形成速度要快得多,寿命也短得多。在我们的银河系中,这些大质量恒星是出了名的难以观测,在它们周围形成一个星盘时,它们往往会被尘埃物质遮挡住。与银河系中类似的周星盘不同,这个系统在光学上是可见的,这可能是由于其周围环境中的尘埃和金属含量较低。这让天文学家得以窥探通常隐藏在气体和尘埃背后的吸积动态。对圆盘的分析表明,在距离中心恒星较大的距离上,内部开普勒区域正在向内陷物质过渡。据估计,这颗恒星的质量大约是太阳的15倍。虽然银河系圆盘具有许多我们熟悉的特征,但也出现了一些耐人寻味的差异。LMC典型的低金属含量似乎使这个圆盘在碎裂时更加稳定。对这个河外星系周星盘的成功探测,为利用ALMA和即将发射的下一代甚大阵列(ngVLA)发现更多此类系统提供了更广阔的前景。研究不同星系环境中恒星和星盘的形成,将有助于完成我们对恒星起源的理解。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1400997.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1400997.htm

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