“盖亚”或发现银河系神秘“古老心脏”

“盖亚”或发现银河系神秘“古老心脏”据美国趣味科学网站近日报道，德国天体物理学家称，他们通过分析“盖亚”探测器提供的数据，或许发现了银河系的“古老心脏”——银河系内所有恒星和行星围绕这一古老的原始核生长。相关研究近期发表在预印本服务器arXiv上。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1326951.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1326951.htm

欧空局在建立终极银河系地图的同时揭示太阳的未来

欧空局在建立终极银河系地图的同时揭示太阳的未来根据科学家的预测，在大约50亿到70亿年之间，我们的太阳将达到其生命的终点。它的氢气供应--维持它运转的“汁液”--将消失，曾经照亮我们知道和热爱的世界的这颗恒星将冷却、变暗，变成恒星“尸体”或白矮星。不过，不要太担心，因为这显然离现在很远了。目前，我们的太阳被认为是处于其生命的黄金时期。它正处于舒适的中年时期，有45.7亿年的历史，有效地将氢气融合成氦气，像一个光辉的纸灯笼一样闪闪发光。但是科学家们仍然对了解太阳的未来轨迹感兴趣。尽管我们可能期望我们的主星是同类中最容易研究的，但实际上它比更远的恒星更难分析，因为它是如此彻底的明亮，因为它离我们很近。我们需要专门的望远镜和仪器来进行太阳观测。然而，法国蔚蓝海岸天文台的天文学家OrlaghCreevey在一份新闻稿中说：“如果我们不了解我们自己的太阳--我们对它有很多不了解的地方--我们怎么能指望了解构成我们奇妙星系的所有其他恒星呢。”Creevey也是欧空局以前所未有的细节绘制整个银河系的大规模努力的一部分。它被称为"盖亚"（Gaia）--果然，在建立我们的宇宙邻居的终极图时，"盖亚"项目的合作者发现了数十亿年后的太阳会发生什么。简而言之，研究小组发现，太阳将在大约80亿年时达到其最高温度，之后它将冷却，但继续增加体积。盖亚数据显示，在大约100亿至110亿岁时，太阳将成为一个壮观的红巨星（就像夜空中第10颗最亮的恒星，称为参宿四），然后开始其最终的生命终结序列。下面可以看到太阳寿命的直观表示。它沿着赫兹普朗-罗素图上的一条线，该图将一颗恒星的内在亮度与它的有效表面温度作对比。请注意，随着视频的进行，太阳的路径开始成指数升级。研究小组获得这些信息的方式是，在迄今为止检索到的所有银河系的盖亚数据中撒下一张超宽的网，然后识别出具有与太阳相似的温度、表面重力、化学成分、质量和半径的恒星。例如，搜索集中在表面温度在3000开尔文和10000开尔文之间，因为太阳目前的表面温度为6000开尔文。但在搜索这些候选者的同时，该团队确保挑选出与我们的太阳相似但年龄不同的恒星，以便构建一个详细的时间线。Creevey说：“我们希望有一个真正纯净的恒星样本，并有高精度的测量。”据欧空局称，总之，他们找到了5863个理想的太阳“分身”。展望未来，根据盖亚合作，这不仅对开发一个清晰的太阳轨迹很有用，而且对那些有其他太阳问题的科学家也很有用，比如“是否所有太阳类似物都有与我们类似的行星系统？所有太阳类似物的旋转速度是否与我们的太阳相似？”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1303963.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1303963.htm

迄今最详细的银河系无线电图像揭示了恒星生命结束后的幽灵

迄今最详细的银河系无线电图像揭示了恒星生命结束后的幽灵该图像显示了恒星诞生的区域和恒星死亡的后果，是Askap射电望远镜和Parkes射电望远镜的观测结果的组合，这两个望远镜都由澳大利亚的国家科学机构CSIRO运营。图为对银河系的一部分进行无线电观测，其中有弥漫的绿色和代表超新星残留物的气体气泡。据CSIRO称，完整的射电望远镜图像显示了28颗超新星。之前只有7个被探测到。超新星是一种壮观的爆炸，标志着一颗恒星生命的结束。天文学家已经对银河系应该有多少颗超新星遗迹进行了预测，但是我们还没有发现像预期的那么多。射电望远镜的标记工作正在揭示这些以前隐藏的残余物的一些藏身之处。射电望远镜拾取的是无线电波，与哈勃这样的望远镜相比，它主要是通过可见光来观察，而韦伯则使用红外线，它们都是"看到"宇宙的不同方式。麦考瑞大学天文学家安德鲁-霍普金斯说："这张新照片展示了银河系的一个区域，只有射电望远镜才能看到，在那里我们可以看到与氢气填充垂死恒星之间的空间有关的延伸发射，与新恒星的诞生有关，还有被称为超新星残骸的热气泡。完整的图像显示了28颗超新星的遗迹，其中只有7个以前被确认过。"这张新图像只是一个更大的寻找超新星微弱幽灵的开始。据估计，银河系中可能还有大约1500个超新星残余物，天文学家还没有发现。找到失踪的残余物将帮助我们解开对我们银河系及其历史的更多理解。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340299.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340299.htm

银河系的古代“建筑师”：沙克蒂和湿婆星系

银河系的古代“建筑师”：沙克蒂和湿婆星系银河系的可视化图像，其中KhyatiMalhan和Hans-WalterRix在盖亚DR3数据集中识别出的属于湿婆星和刹帝星的恒星用彩色点表示。湿婆星显示为绿色，刹帝星为粉色。某些区域完全没有绿色和粉红色标记并不意味着那里没有湿婆星和刹帝星，因为这项研究使用的数据集只涵盖银河系中的特定区域。资料来源：S.Payne-Wardenaar/K.Malhan/MPIA这一新发现在天文学上相当于考古学家发现了从最初的定居点发展成今天的大型城市的痕迹。这需要将欧空局盖亚任务（Gaiamission）提供的近600万颗恒星的数据与SDSS巡天测量结果结合起来。研究结果发表在《天体物理学杂志》上。我们的银河系的早期历史是一个由较小星系组成的星系，这就造就了相当大的建筑砌块。现在，马克斯-普朗克天文研究所的凯亚提-马尔汉和汉斯-瓦尔特-里克斯已经成功地确定了可能是最早的两个建筑砌块，它们今天仍然可以被确认为是最早的建筑砌块：原星系碎片，它们在120亿年到130亿年前，也就是宇宙星系形成时代的初期，与我们银河系的早期版本合并。天文学家将这两个部分命名为"Shakti"（沙克蒂）和"Shiva"（湿婆），是通过将欧空局天体测量卫星"盖亚"的数据与SDSS巡天数据相结合而确定的。对于天文学家来说，这一结果相当于发现了一个最初的定居点的痕迹，而这个定居点后来发展成了今天的一座大城市。追溯来自其他星系的恒星的起源星系碰撞和合并时，有几个过程同时进行。每个星系都携带着自己的氢气库。碰撞时，这些氢气云会失去稳定，内部会形成无数新恒星。当然，进入的星系也已经有了自己的恒星，在合并过程中，星系中的恒星会混合在一起。从长远来看，这些"吸积恒星"也将成为新形成的合并星系的部分恒星群。一旦合并完成，要确定哪些恒星来自哪个前星系似乎就没有希望了。但事实上，至少有一些方法可以追溯恒星的祖先。这种帮助来自基本物理学。当星系发生碰撞，它们的恒星群混合在一起时，大多数恒星都会保留非常基本的特性，这些特性与它们起源星系的速度和方向直接相关。来自同一合并前星系的恒星，其能量值和物理学家所说的角动量--与轨道运动或旋转有关的动量--都是相似的。对于在星系引力场中运动的恒星来说，能量和角动量都是守恒的：它们随着时间的推移而保持不变。寻找一大群能量和角动量值相似且不寻常的恒星--很有可能你会发现合并的残余物。其他提示也有助于识别。与很久以前形成的恒星相比，最近形成的恒星含有更多的重元素，天文学家称之为"金属"。金属含量越低（"金属性"），说明恒星形成的时间越早。在试图识别130亿年前就已经存在的恒星时，应该寻找金属含量非常低（"贫金属"）的恒星。大型数据集中的虚拟挖掘将加入我们银河系的恒星识别为另一个星系的一部分，直到最近才成为可能。这需要大量高质量的数据集，分析时需要用巧妙的方法筛选数据，以便识别出搜索到的那类天体。这种数据集的出现只有几年时间。欧空局的天体测量卫星"盖亚"（Gaia）为这种大数据银河考古提供了理想的数据集。这颗卫星于2013年发射，在过去十年中产生了越来越精确的数据集，现在已经包含了银河系内近15亿颗恒星的位置、位置变化和距离。盖亚数据彻底改变了对银河系恒星动态的研究，并已经发现了以前未知的子结构。其中包括所谓的盖亚恩克拉多斯/香肠流，它是银河系最近一次较大合并的残留物，发生在80亿至110亿年前。它还包括2022年发现的两个结构：马尔汉及其同事发现的蓬图斯流和里克斯及其同事发现的银河系"可怜的老心脏"。后者是在最初的合并过程中新形成的恒星群，在合并过程中形成了原银河系，并继续居住在银河系的中心区域。沙克蒂和湿婆的痕迹在这次搜索中，马尔汉和里克斯使用了盖亚数据和斯隆数字巡天（DR17）的详细恒星光谱。后者提供了有关恒星化学成分的详细信息。马尔汉说："我们观察到，对于一定范围内的贫金属恒星来说，恒星都拥挤在能量和角动量的两个特定组合周围"。与这些地块中同样可见的"可怜的老心脏"相比，这两组志同道合的恒星具有相对较大的角动量，这与曾经是与银河系合并的独立星系一部分的恒星群是一致的。马尔汉将这两个结构命名为"沙克蒂"和"湿婆"，后者是印度教的主神之一，前者是一种女性宇宙力量，通常被描绘成湿婆的妃子。它们的能量和角动量值，再加上与"可怜的老心脏"相同的整体低金属性，使得"刹帝"和"湿婆"成为银河系最早祖先的候选者。Rix说："Shakti和Shiva可能是我们银河系'可怜的老心脏'的最初两个补充，启动了银河系向大星系的成长"。一些正在进行或将在未来几年内开始的巡天观测提供了相关的额外数据，包括光谱（SDSS-V，4MOST）和精确距离（LSST/鲁宾天文台），这些数据应该能让天文学家对"刹帝利"和"湿婆神"是否真的是银河系最早史前时代的一个缩影做出准确的判断。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424924.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424924.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

银河系外围恒星速度较慢 表明暗物质的存在被高估了

银河系外围恒星速度较慢表明暗物质的存在被高估了新结果是基于研究小组对盖亚和APOGEE仪器所获数据的分析。盖亚是一个轨道太空望远镜，可以追踪整个银河系中超过10亿颗恒星的精确位置、距离和运动，而APOGEE则是一个地面测量仪器。物理学家们分析了盖亚对33,000多颗恒星的测量结果，其中包括银河系中最远的一些恒星，并确定了每颗恒星的"圆周速度"，即恒星在银河系盘中盘旋的速度，同时考虑到恒星与银河系中心的距离。了解银河系自转科学家们将每颗恒星的速度与其距离绘制成旋转曲线--这是天文学中的一种标准图形，表示物质在距离星系中心一定距离时的旋转速度。这条曲线的形状可以让科学家了解整个星系中可见物质和暗物质的分布情况。麻省理工学院物理学助理教授莉娜-内奇布说："我们非常惊讶地发现，这条曲线在一定距离内一直保持平缓、平缓、平缓的状态，然后就开始下滑。这意味着外层恒星的旋转速度比预期的要慢一些，这是一个非常令人惊讶的结果。"麻省理工学院物理学家的一项研究表明，银河系引力核心的质量可能比之前想象的要轻，包含的暗物质也更少。图片来源：ESA/Gaia/DPAC,麻省理工学院新闻编辑挑战暗物质理论研究小组将新的旋转曲线转化为暗物质的分布，从而解释了外围恒星减速的原因，并发现由此绘制的银河核心比预期的要轻。也就是说，银河系中心的密度可能比科学家们想象的要小，暗物质也比想象的要少。Necib说："这使得这一结果与其他测量结果产生矛盾。某个地方肯定有猫腻，能找出猫腻所在，真正了解银河的全貌，实在令人兴奋"。研究小组本月在《英国皇家学会月刊》（MonthlyNoticesoftheRoyalSocietyJournal）上报告了他们的研究成果。包括内吉布在内，该研究的麻省理工学院合著者包括第一作者欧晓薇、安娜-克里斯蒂娜-埃勒斯和安娜-弗雷贝尔。"在虚无中"与宇宙中的大多数星系一样，银河系也像漩涡中的水一样旋转着，它的旋转部分是由其盘内旋转的所有物质驱动的。20世纪70年代，天文学家维拉-鲁宾（VeraRubin）率先观测到星系的旋转方式不可能纯粹由可见物质驱动。她和她的同事测量了恒星的圆周速度，结果发现旋转曲线出奇地平坦。也就是说，恒星的速度在整个星系中保持不变，而不是随着距离的增加而下降。他们的结论是，一定有其他类型的不可见物质作用于遥远的恒星，给它们增加了推动力。鲁宾在旋转曲线方面的研究是暗物质存在的首批有力证据之一，暗物质是一种不可见的未知实体，据估计，它的数量超过了宇宙中所有的恒星和其他可见物质。此后，天文学家在遥远的星系中也观测到了类似的平坦曲线，进一步证明了暗物质的存在。直到最近，天文学家才尝试用恒星绘制我们银河系的旋转曲线。事实证明，当测量者位于坐在星系内部时，要获得旋转曲线是比较困难的。盖亚数据带来的新启示2019年，麻省理工学院物理学助理教授安娜-克里斯蒂娜-艾勒斯（Anna-ChristinaEilers）利用盖亚卫星早先发布的一批数据，绘制了银河系的旋转曲线图。这次发布的数据包括了距离银河系中心最远25千帕斯卡（约81000光年）的恒星。根据这些数据，艾勒斯观察到银河系的自转曲线似乎是平坦的，尽管有轻微的下降，与其他遥远的星系相似，由此推断，银河系的核心很可能含有高密度的暗物质。但这种观点现在发生了转变，因为这架望远镜发布了一批新数据，这次包括了距离银河系核心近10万光年的恒星。奇怪的张力研究小组利用阿帕奇点天文台银河演化实验（APOGEE）的测量数据对盖亚的数据进行了补充。APOGEE测量了银河系中70多万颗恒星极其详细的特性，如亮度、温度和元素组成。研究小组确定了33,000多颗恒星的精确距离，并利用这些测量数据生成了一张散布在银河系约30千帕斯卡范围内的恒星三维地图。然后，他们将这张地图纳入一个圆周速度模型，模拟在银河系中所有其他恒星的分布情况下，任何一颗恒星的运行速度。然后，他们将每颗恒星的速度和距离绘制在一张图表上，绘制出银河系的最新旋转曲线。研究小组没有看到像以前的旋转曲线那样的轻微下降，而是观察到新曲线在外侧的下降幅度比预期的要大。这种出乎意料的下滑表明，虽然恒星在一定距离外的运行速度可能一样快，但在最远的距离，它们的运行速度会突然减慢。位于外围的恒星似乎比预期的速度更慢。当研究小组把这条旋转曲线转换成整个银河系中必然存在的暗物质数量时，他们发现银河系核心所包含的暗物质可能比之前估计的要少。这一结果与其他测量结果存在矛盾。真正理解这一结果将产生深远的影响。这可能会导致更多隐藏在银河盘边缘之外的质量，或者重新考虑我们银河系的平衡状态。希望在接下来的工作中能够利用类似银河系的高分辨率模拟，找到这些答案。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415591.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1415591.htm