欧洲天文学家宣布发现四颗新褐矮星

欧洲天文学家宣布发现四颗新褐矮星褐矮星是神秘的天体，介于最重的行星和最轻的恒星之间，同时表现出恒星和行星的特征。这些令人困惑的天体的混合性质使它们对于推进科学家们对大行星和恒星的认识至关重要。从足够远的地方围绕母星运行的褐矮星特别有价值，因为它们可以被直接拍到，而不像那些离恒星太近，因而被恒星的亮度所掩盖的天体。这给了研究人员一个难得的机会来检查褐矮星伙伴的冰冷的、类似行星的大气层的细微之处。在三十多年的搜索中，天文学家们只发现了大约40个系统，尽管在开发新的观测设备和图像处理技术方面做出了巨大努力，但直接探测到恒星的褐矮星伴星仍然相对稀少。由英国开放大学的MariagelaBonavita和伯尔尼大学空间与可居住性中心（CSH）和NCCRPlanetS的ClémenceFontanive领导的一个研究小组拍摄了四颗新的褐矮星的直接图像。他们的发现最近发表在《皇家天文学会月报》上。这是第一次在同一时间宣布多个带有褐矮星伴星的新系统。MariangelaBonavita说：“宽轨道褐矮星伴星一开始就很罕见，直接探测它们会带来巨大的技术挑战，因为主星完全遮蔽了我们的望远镜。迄今为止进行的大多数调查都是盲目地针对年轻星团中的随机恒星。”ClémenceFontanive解释说：“增加检测数量的另一种方法是只观测那些在其系统中显示出额外天体迹象的恒星。例如，一颗恒星在一个伴星的引力牵引下的运动方式可以作为该伴星存在的一个指标，无论它是一颗恒星、一颗行星，还是介于两者之间的东西。”MariangelaBonavitaClémenceFontanive继续表示：“我们开发了COPAINS工具，它可以预测可能对观察到的恒星运动异常现象负责的伴星类型。”应用COPAINS工具，研究小组根据欧洲航天局（ESA）盖亚航天器的数据，精心挑选了25颗附近的恒星，这些恒星似乎有希望直接探测到隐藏的、低质量的伴星。然后利用智利超大型望远镜的SPHERE行星探测仪来观测这些恒星，他们成功地探测到了10颗新的伴星，其轨道从木星的轨道到冥王星的轨道不等，包括5个低质量的恒星、一个白矮星（一个密集的恒星残骸）和4个引人注目的新褐矮星。ClémenceFontaniveMariangelaBonavita解释说：“这些发现大大推进了已知的大距离绕行恒星的褐矮星的数量，与以前的任何成像调查相比，检测率有了很大的提高。”虽然目前这种方法主要限于来自褐矮星和恒星伴星的特征，但盖亚任务的未来阶段将把这些方法推向更低的质量，并允许发现新的巨型系外行星。ClémenceFontanive补充说：“在一次性有这么多新发现的基础上，我们的计划还展示了这些搜索策略的力量。”“这一结果之所以成为可能，是因为我们相信，当结合空间和地面设施直接对系外行星进行成像时，整体大于部分之和。我们希望这将是一个不同仪器和探测方法之间协同作用的新时代的开始，”MarianuelaBonavita总结道。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1309241.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1309241.htm

天文学家发现罕见的白矮星脉冲星J1912-4410

天文学家发现罕见的白矮星脉冲星J1912-4410白矮星脉冲星的艺术印象。在这个双星系统中，一颗快速旋转的白矮星（右）将电子加速到接近光速。这些高能粒子产生的辐射爆发撞击伴生的红矮星（左），导致整个系统从射电到X射线范围内的脉动。资料来源：M.Garlick/华威大学/ESO这颗新的白矮星脉冲星是由一颗白矮星和一颗红矮星组成的极度接近的双星系统，加在一起可以装进太阳内部，是已知的第二颗同类脉冲星。白矮星是密度极高的恒星残骸，其质量与太阳相当，但体积却只有地球那么小。它们是在低质量恒星燃尽所有燃料、失去外层、内部强烈收缩时形成的。它们也被称为"恒星化石"，可以让人们了解恒星演化的各个方面。另一方面，脉冲星早在20世纪60年代就已为人所知，目前已发现3000多颗。它们是快速旋转的强磁中子星，带电粒子被超强电场从表面撕裂，然后被加速到接近光速。因此，它们会发出从射电到X射线甚至伽马射线范围的辐射，即光。由于恒星的快速旋转，短脉冲辐射会到达地球，这就是它们被称为脉冲星的原因。令科学界大吃一惊的是，2016年人们首次在一颗白矮星上观测到了脉冲星现象。令人惊讶的是，在这颗名为ARScorpii的恒星上，既没有极快的旋转，也没有真正脉冲星的强电场。这颗白矮星是在一个非常接近的双星系统中发现的，它的近邻--一颗类似太阳的红矮星--通过向它的磁场注入粒子来为它提供能量。这就从外部点燃了脉冲星现象，并像频闪镜一样照射着红伴星，使整个系统每隔一段时间就会急剧变亮或变暗。这两颗恒星--白矮星和红矮星--靠得如此之近，以至于可以塞进我们的太阳。探索磁场和“发电机模型”决定性因素是强磁场的存在，然而天体物理学家并不知道其原因。解释强磁场的一个关键理论是"发电机模型"，它认为白矮星的内核中有发电机，就像地球一样，只是比地球强得多。但为了验证这一理论，研究人员必须寻找其他白矮星脉冲星，以确定他们的预测是否正确。在同时发表于《自然-天文学》（NatureAstronomy）和《天文学与天体物理学》（Astronomy&Astrophysics）的两篇新研究中，一个有美国国家天文学研究所（AIP）参与的国际研究小组描述了新发现的白矮脉冲星J1912-4410（eRASSUJ191213.9-441044）。它距离地球773光年，每5分钟自转一圈，比我们的地球快300倍。白矮星脉冲星的大小与地球相似，但质量至少与太阳相当。这意味着一茶匙白矮星的重量约为15吨。白矮星的生命开始于极高的温度，然后经过数十亿年的冷却。J1912-4410的低温表明它已经非常古老了。这项研究证实，正如早期模型所预测的那样，有更多的白矮星脉冲星。J1912-4410的发现还证实了动力模型的其他预测。由于白矮星的年龄很大，脉冲星系统中的白矮星应该很冷。它们的伴星应该足够近，以至于白矮星过去的引力足以从伴星中提取质量，导致它们快速旋转。对于新发现的脉冲星来说，所有这些假设都成立：白矮星的温度低于13000开尔文，旋转频率很高，约为5分钟，而且白矮星的引力对伴星有很强的影响。合作研究与未来影响一个研究小组利用盖亚和WISE的数据寻找候选天体，重点是那些与天蝎座AR性质相似的天体。在观测了几十个候选天体后，他们发现了一个光变非常相似的天体。用其他望远镜进行的后续观测发现，这个系统大约每五分钟就会向地球发送一次射电和X射线信号。另一个研究小组利用Spectrum-X-Gamma卫星上的eROSITAX射线望远镜的数据，发现了近距离的白矮星/红矮星对。这两个小组联合起来进一步研究他们的新发现。"我们很高兴能在SRG/eROSITA进行的X射线巡天中发现这个天体，"AIPX射线天文学组组长、发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy&Astrophysics）上的这项研究的第一作者AxelSchwope博士指出。"利用欧空局的XMM-Newton卫星进行的跟踪观测显示了高能X射线区域的脉冲，这是将该天体确定为白矮星脉冲星所缺少的最后一个证据。这证实了这个新天体的不寻常性，并将白矮星脉冲星确定为一个新的类别，尽管目前只有两个成员"。华威大学物理系的IngridPelisoli博士是《自然-天文学》研究报告的第一作者，她补充说："磁场的起源是天文学许多领域的一大未决问题，对于白矮星来说尤其如此。白矮星的磁场可能比太阳的磁场强一百万倍以上，而动力模型有助于解释其中的原因。J1912-4410的发现为这一领域的研究迈出了关键的一步"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1405191.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1405191.htm

“天体墓地”揭示了恒星和行星共同成长的事实

“天体墓地”揭示了恒星和行星共同成长的事实由剑桥大学领导的这项研究改变了我们对包括我们自己的太阳系在内的行星系统如何形成的理解，有可能解决天文学中的一个重大难题。该研究的第一作者、剑桥大学天文学研究所的AmyBonsor博士说："我们对行星如何形成有相当好的了解，但我们有一个悬而未决的问题是它们何时形成：行星的形成是在早期开始，当母星仍在成长，还是在数百万年后？"为了尝试回答这个问题，Bonsor和她的同事们研究了白矮星的大气--像我们的太阳这样的古老而微弱的恒星的残余以调查行星形成的组成部分。这项研究还涉及来自牛津大学、慕尼黑路德维希-马克西米利安大学、格罗宁根大学和哥廷根马克斯-普朗克太阳系研究所的研究人员。Bonsor说："一些白矮星是惊人的'实验室'，因为它们稀薄的大气层几乎像天体的墓地。"通常情况下，行星的内部是望远镜所不能及的。但是有一类特殊的白矮星被称为"污染"系统，在它们通常干净的大气中含有重元素，如镁、铁和钙。这些元素一定是来自行星形成时留下的小行星等小天体，它们撞上了白矮星并在其大气层中燃烧起来。因此，对被污染的白矮星的光谱观测可以探测那些被撕碎的小行星的内部，让天文学家直接了解它们的形成条件。行星的形成被认为是从原行星盘开始的--主要由氢、氦和微小的冰和尘埃颗粒组成，通常围绕着一颗年轻的恒星。根据目前关于行星如何形成的主要理论，尘埃粒子相互粘连，最终形成越来越大的固体体。这些较大的物体中，有些会继续增生，成为行星，有些则保持为小行星，就像目前研究中撞入白矮星的那些小行星。研究人员分析了来自附近星系的200颗被污染的白矮星的大气层的光谱观测。根据他们的分析，在这些白矮星的大气中看到的元素混合物只能解释为许多原来的小行星曾经融化，这导致重铁沉入核心，而较轻的元素漂浮在表面。这个过程被称为分化，是导致地球拥有一个富含铁的核心的原因。Bonsor说："熔化的原因只能归因于寿命很短的放射性元素，这些元素存在于行星系统的最初阶段，但在短短一百万年内就会衰变消失。换句话说，如果这些小行星被某种在行星系统初期只存在非常短暂的东西所融化，那么行星的形成过程必须非常迅速地启动。"该研究表明，早期形成的情况很可能是正确的，这意味着木星和土星有足够的时间成长为目前的大小。邦索尔说："我们的研究补充了该领域越来越多的共识，即行星的形成很早就开始了，第一批天体与恒星同时形成，对被污染的白矮星的分析告诉我们，这种放射性熔化过程是影响所有太阳系外行星形成的一个潜在的普遍的机制。""这只是一个开始--每当我们发现一个新的白矮星，我们就可以收集更多的证据，了解更多关于行星如何形成的信息。我们可以追踪像镍和铬这样的元素，并说一个小行星在形成其铁核心时一定有多大。我们能够在系外行星系统中探测这样的过程，这很令人惊讶。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337751.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337751.htm

天文学家发现已知最大褐矮星WD 0032-317 表面温度比太阳热

天文学家发现已知最大褐矮星WD0032-317表面温度比太阳热该论文介绍，白矮星是中低质量恒星(如太阳)的最后一个演化阶段，编号为WD0032-317的天体是一个炽热的低质量白矮星，它在2000年代初被观察到，天文学家认为它是一个双白矮星系统的一部分。而褐矮星是一种质量介于恒星和气态巨行星之间的天体，它们与巨行星有类似的大气，但相比巨行星更容易直接观察到，因此是很好的气态巨行星类比对象。论文第一作者和通讯作者、以色列魏茨曼科学研究所Na’amaHallakoun和同事及合作者一起，通过分析2019-2020年欧洲南方天文台甚大望远镜的紫外线和可见光梯度光谱仪的后续观察，发现围绕着WD0032-317的可能是一个褐矮星(WD0032-317B)，而非白矮星。他们研究认为，这个褐矮星的质量可能是木星的75-88倍，可能直到100万年前左右还与白矮星包裹在共同气体包层中。论文作者称，WD0032-317表面温度极高，约37000K，这个新发现的褐矮星紧密围绕其运行，受到强烈紫外辐射，使之比太阳热2000K。WD0032-317B始终以同一面向着这个白矮星，这意味着这个褐矮星的昼面和夜面温差达6000K。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377219.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377219.htm

天文学家破解火星新"特洛伊"小行星2023FW14的秘密

天文学家破解火星新"特洛伊"小行星2023FW14的秘密有了这个新成员，陪伴火星的类似天体已经增加到17个。但它在轨道和化学成分上的差异可能表明，它是一颗被捕获的原始类型的小行星。研究结果发表在著名的《天文学与天体物理学》（Astronomy&Astrophysics）杂志上。加那利天文研究所（IAC）和马德里康普顿斯大学（UCM）的一个研究小组首次观测并描述了2023FW14号天体，这是一颗与火星共享轨道的特洛伊小行星。这颗红色行星是继木星之后拥有已知特洛伊小行星数量最多的行星，新加入的特洛伊小行星有17颗。特洛伊小行星是太阳系中与行星同轨道运行的小天体，占据着被称为拉格朗日点的稳定平衡点之一，位于行星前方（L4）60º和后方（L5）60º处。关于2023FW14号天体，UCM在2023年和2024年期间进行的数值模拟证实，它是一颗L4特洛伊木马，这意味着它在火星前方飞行，是继小行星1999UJ7之后已知的第二颗此类特洛伊木马。特洛伊小行星在火星轨道上所在的拉格朗日点，特别是L4和L5的表示。资料来源：Marspedia虽然大多数火星小行星似乎从火星形成之初就伴随着这颗行星，但2023FW14小行星在大约100万年前到达了它的特洛伊轨道，根据获得的数值结果，它可能会在大约1000万年后离开火星。它的起源有两种可能：可能是特洛伊小行星1999UJ7的碎片，也可能是从穿越火星轨道的靠近地球的小行星群中捕获的。研究人员利用位于拉帕尔马岛RoquedelosMuchachos天文台的加那利大望远镜（GranTelescopioCanarias，GTCI）获得的光谱，找到了2023FW14的化学成分，与其他个体相比，2023FW14显示出新的差异。虽然利用全球定位系统获得的2023FW14星的光谱与另一颗L4特洛伊木马1999UJ7星的光谱有些不同，但这两颗小行星属于同一成分组，都是原始类型的小行星，与L5特洛伊木马形成鲜明对比，它们都是富含硅酸盐的岩质小行星。增加已知火星"特洛伊木马"的数量使研究人员能够加深对这些物体的了解，而这些物体的存在最初是通过数学计算预测出来的。研究真实的"特洛伊木马"而不仅仅是数学预测的"特洛伊木马"，还可以检验我们理论模型的可靠性"，delaFuenteMarcos总结道。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425161.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425161.htm

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