Author: Clark - 1ban.news

太空

原初黑洞可跨频段连接两个引力波信号

原初黑洞可跨频段连接两个引力波信号 精选图片: [原初黑洞双星系统发射引力波的艺术想象图;图片来源:NASA/JPL-Caltech] 一项新研究建立了来自原初黑洞的两个不同引力波信号之间不依赖于模型的联系,有可能让天文学家使用单一统一框架,在相隔甚远的频段上探测相同的早期宇宙涨落。 该论文由Ashu Kushwaha撰写,于2026年7月2日提交至arXiv,探讨了原初黑洞形成的一个基本特征:生成这些奇异天体需要早期宇宙中原初曲率扰动显著增强。这一相同机制不可避免地产生两个不同的引力波特征,而该研究首次表明,它们以一种不依赖于特定形成模型的方式定量关联。 同一来源的两个信号。 原初黑洞是假想天体,可能在大爆炸后第一秒内的极早期宇宙极端致密、非均匀条件下形成。它们不同于恒星坍缩形成的黑洞,可能构成部分或全部暗物质。 形成过程产生两个引力波信号。第一个是由产生黑洞的相同大尺度曲率扰动生成的低频随机标量诱导引力波(SIGW)背景。这些SIGW在数百万年间穿越时空结构,产生可由LISA、太极和天琴等天基天文台探测的持续背景嗡鸣。 第二个信号在更高频率上运行,来自一个更熟悉的来源:原初黑洞双星并合。当一对对PBH相互绕行并最终合并时,它们会在LIGO、Virgo和KAGRA等地面探测器以及爱因斯坦望远镜和DECIGO等未来天文台可及的频率范围内发射出一阵引力波暴。 椭球坍缩产生更强信号。 Kushwaha在两种PBH坍缩模型下评估了随机SIGW背景。在标准球对称坍缩假设下,SIGW信号相对较弱。然而,在物理上更现实的椭球坍缩情景下,产生的信号显著更强,使其进入下一代探测器的探测范围。 与质量无关的关系。 该研究的关键发现是SIGW频率峰值与PBH双星并合的最内稳定圆轨道(ISCO)频率之间的直接对应关系。由于引力波发射在ISCO附近最强,完整并合谱的峰值通过固定因子1.79与ISCO频率相关,这一关系完全独立于单个黑洞质量。这种质量无关性意味着,无论实际PBH质量是否已知,观测任何一个信号都能约束另一个信号。 多波段引力波天文学。 统一框架使相同的原初曲率涨落在相隔多个数量级的频段上都能被探测。低频SIGW探测早期宇宙中PBH形成的物理学,而高频并合信号探测PBH双星的后期动力学。对两个通道进行交叉验证将提供对原初黑洞假说的有力检验,并可能区分PBH并合与天体物理起源的恒星质量黑洞并合。 未来的引力波天文台,包括LISA(对毫赫兹范围敏感)、爱因斯坦望远镜(下一代地面探测器)和DECIGO(提议用于分赫兹波段的太空探测器),可以共同覆盖所有预测信号的范围,使该框架在未来十年内可直接检验。 该论文可在arXiv上获取,参考编号2607.01818,属于宇宙学和非星系天体物理学类别。 Source: 1ban.news 婷 翻译

July 5, 2026 00:01 UTC
太空

FAST望远镜搜寻星际天体3I/ATLAS的外星无线电信号

FAST望远镜搜寻星际天体3I/ATLAS的外星无线电信号 中国五百米口径球面射电望远镜(FAST),作为世界上最大的单碟射电望远镜,对3I/ATLAS进行了首次周期性无线电信号搜索,,这是第三个确认到访我们太阳系的星际天体。虽然没有发现人造信号,但这次搜索本身代表了SETI领域方法论上的飞跃。 这项由上海电机学院李剑康领导的研究已提交至The Astronomical Journal,目标是3I/ATLAS的周期性调制传输,,这是一类与大多数先前SETI搜索寻找的窄带漂移信号不同的信号。该天体于2025年10月至2026年1月期间,在三个不同日期用FAST的L波段19波束接收机进行了观测。 来自另一颗恒星的访客 3I/ATLAS于2025年7月1日由智利的小行星地面撞击最后警报系统发现,并立即被确认为继1I/奥陌陌(2017年)和2I/鲍里索夫(2019年)之后第三个确认的星际天体。与奥陌陌不同,3I/ATLAS显然是一颗活跃的彗星,在接近太阳时显示出彗发和彗尾。JWST在其成分中检测到了水冰和水蒸气、二氧化碳、一氧化碳和甲烷,,来自另一个行星系统的原始样本。 该天体于2025年10月29日到达近日点,距离太阳1.36天文单位。其双曲线轨道偏心率为6.137,毫无疑问地确认了其星际起源。 一种新颖的搜索方法 该团队采用了一种称为正则多面体分解(CPD)的技术来分析FAST的多波束数据。传统的SETI搜索通常需要单独的源上和源外观测来区分真实信号和地球射频干扰(RFI)。CPD将整个多波束数据集分解为一组可分离的组件,每个组件具有特征性的时间、频率和波束特征。这使得算法能够识别集中在中心波束(指向3I/ATLAS)的信号,同时拒绝那些出现在多个波束上的信号(本地RFI的特征),,全部在一次操作中完成。 从三次观测中,团队分析了每个数据张量中近2,000个组件。经过一系列严格的筛选标准后,三个候选信号通过了初步审查。所有三个信号都被追溯到FAST自己的校准二极管,该二极管以300秒的间隔注入周期性信号以校准仪器。 没有检测到可信的人工无线电传输。搜索在3I/ATLAS的距离上建立了0.146瓦等效各向同性辐射功率(EIRP)的上限,,比之前的努力(包括艾伦望远镜阵列和格林班克望远镜的搜索)灵敏得多。 与自然起源一致 零结果与迄今为止对3I/ATLAS进行的每一次其他SETI搜索一致。Breakthrough Listen使用艾伦望远镜阵列的观测(覆盖1至9 GHz,时长7.25小时)检测到7400万个窄带信号,全部被认定为RFI拒绝,EIRP上限为10至110瓦。南非的MeerKAT望远镜搜索了智慧信号,但未检测到任何信号。格林班克望远镜覆盖了广泛的频率范围,结果类似。 综合来看,累积的SETI覆盖范围有力地支持了3I/ATLAS是来自另一个恒星系统的天然彗星,而非人造物体。 该方法对未来的意义 这篇论文的重要性超越了其零结果。基于CPD的周期性信号检测方法是张量分解在多波束SETI数据中的首次应用,对于未来使用FAST和其他大型射电望远镜的搜索可能具有重要价值。该技术自然处理多波束RFI抑制,减少误报并简化分析流程。 该团队的姊妹论文(Li et al. 2026b, arXiv:2603.19023)涵盖了使用相同FAST观测数据的窄带多普勒漂移搜索,提供了迄今为止用世界上最灵敏的望远镜对任何星际天体进行的最全面的SETI覆盖。 论文《Periodic Radio Technosignature Search toward 3I/ATLAS with FAST》可在arXiv(2607.01666)上以预印本形式获取,并已被The Astronomical Journal接收发表。 婷 翻译

July 4, 2026 19:36 UTC
太空

NASA哈勃捕捉七月四日星条旗般宇宙景象

NASA哈勃捕捉七月四日星条旗般宇宙景象 NASA的哈勃太空望远镜以一张恰如其分的爱国图像纪念美国250周年:球状星团梅西耶3号的星条旗般景象,,位于猎犬座的一个由超过50万颗恒星组成的灿烂星群。 这张于2026年7月3日发布的图像以红、白、蓝三色展现球状星团,,这是标准哈勃图像处理的结果,通过分配颜色来代表不同的恒星温度。蓝色恒星温度最高,而红色恒星相对较冷。 梅西耶3号,也被称为NGC 5272,距离地球大约34,000光年。它由法国天文学家查尔斯·梅西耶于1764年5月3日首次发现,,这是他个人为其著名星表发现的第一个天体,尽管他最初误以为它是一个星云。他的法国天文学家同事皮埃尔·梅尚和安托万·达基耶在同一年独立记录了这一发现,威廉·赫歇尔于1784年分辨出其中的独立恒星,证实了其星团的真实本质。 具有科学意义的星团 这幅图像是哈勃财宝计划的一部分,该计划旨在调查银河系大约一半的球状星团,构建我们星系形成的详细年表。该计划使用哈勃的巡天高级相机和广角相机3以前所未有的细节捕捉这些古老的恒星城邦。 梅西耶3号尤其引人注目,因为它包含超过240颗天琴座RR型变星,,这是银河系中所有球状星团中最多的。这些古老的脉动恒星作为测量宇宙距离的标准烛光,使该星团成为天文学家的重要校准点。 该星团还拥有大约70颗已知的蓝色掉队星候选体,,这些恒星在其环境中显得异常年轻和明亮。蓝色掉队星被认为是通过从伴星吸取质量或与伴星合并而重新焕发活力,而M3是首次发现这类恒星的星团。 两个族群的故事 这个星团大约有114亿年的历史,其形成时间可追溯到宇宙历史的早期。然而,天文学家在其中识别出了两个不同的恒星族群,表明梅西耶3号本身可能是两个球状星团古老合并的结果,,这两个星团最初都是一个后来被银河系吞并的矮星系的成员。 这使得M3不仅仅是一张美丽的图片。它是星系组装的化石,,是银河系还通过吞噬较小邻居来成长的时代的遗物。详细研究其恒星族群有助于天文学家理解像我们这样的星系是如何在宇宙时间中构建起来的。 哈勃的财宝计划继续着这项工作,梅西耶3号是调查中的基准星团之一。M3在黑暗的天空下可用双筒望远镜观测,并且已经跨越电磁波谱,,从X射线到射电,,进行了观测。新的哈勃图像在可见光和近红外光下展示了该星团,揭示了讲述其复杂历史故事的恒星年龄和组成层次。 来源:1ban.news 婷 翻译

July 4, 2026 18:16 UTC
太空

SVOM天文台发布早期科学成果:微类星体、磁星等

SVOM天文台发布早期科学成果:微类星体、磁星等 空间多波段天文变源监视器(SVOM)是中法联合天体物理学任务,已发布其”天文台科学”计划的首批重大科学成果。这些发现于7月1日提交给《天文学与天体物理学研究》期刊,表明SVOM是一个多功能的多波段天文台,远远超出了其搜寻伽马射线暴的主要使命。 基于2024年7月至2025年12月期间收集的数据,该研究报告了超过1,000次定点观测以及探测到数百个伽马射线暴以外的高能源。探测范围涵盖X射线双星、耀变体、恒星耀斑、磁星和未识别瞬变源。 具有深厚底蕴的联合任务 SVOM于2024年6月22日从西昌由长征二号丙火箭发射升空,是中国国家航天局与法国国家空间研究中心(CNES)合作的成果,并得到了中国科学院和法国研究机构的科学贡献。该卫星搭载四台协同工作的仪器:法国建造的ECLAIRs编码掩模相机(4至250 keV)和微通道X射线望远镜(0.2至10 keV),以及中国的伽马射线暴监测器(15至5,000 keV)和可见光望远镜。 该任务的主要设计目的是探测并快速定位伽马射线暴(宇宙中最强大的爆炸),并在一分钟内将警报中继到地面望远镜。但其宽视场、多波段的仪器使其成为覆盖广泛高能现象的时域天体物理学的天然平台。 前18个月的亮点 天文台科学计划包括定点观测的通用计划和快速跟进瞬变事件的目标优先(ToO)计划。研究团队描述了前18个月运行中的几个突出成果: 天鹅座X-1:SVOM定期监测这个著名的微类星体(一个喷射相对论性喷流的黑洞X射线双星),追踪其跨多个历元的状态变化。 4U 0614+091:该任务探测到这颗中子星低质量X射线双星产生的爆发振荡,通过自转频率揭示了中子星的内部结构。 天鹰座X-1:SVOM追踪了这个著名中子星系统的谱态转变,该系统在宁静态和爆发态之间循环。 1ES 1959+650:SVOM首次探测到X射线耀变体耀斑。耀变体是活跃星系核,其相对论性喷流几乎直接指向地球,捕获其耀发状态十分罕见。 HD 22468:SVOM观测到这颗活跃恒星(也称为V711 Tau,一颗猎犬座RS型双星)的恒星耀斑,展示了其对银河系内高能现象的灵敏度。 时域天文学的能力展示 利用ECLAIRs的偶发源探测框架使研究团队能够识别和监测并非观测主要目标的源。这一能力对于建立已知高能瞬变源目录并理解其种群统计至关重要。 这些结果将SVOM与美国宇航局的斯威夫特天文台并列为时域高能天体物理学的主要参与者,但具有独特优势。SVOM采用避日指向策略,允许使用大型地面望远镜立即跟进,而斯威夫特通常指向远离太阳的方向。截至2025年年中,SVOM已探测到超过100个伽马射线暴,包括红移为7.3的GRB 250314A,,这是迄今测量到的第三遥远的伽马射线暴,可能起源于大爆炸后仅7.3亿年的第三星族星。 “这些结果表明SVOM在其核心伽马射线暴计划之外的时域天体物理学方面具有强大能力,”合作团队写道。完整论文《SVOM天文台科学计划的早期成果》包含来自中国、法国和其他伙伴国家30多个机构的作者。 婷 翻译

July 4, 2026 15:30 UTC
太空

人类能否探索土卫六,还是人形机器人会替我们完成?

人类能否探索土卫六,还是人形机器人会替我们完成? 特色图片: [NASA蜻蜓号旋翼机在土卫六表面、土星在背景中的艺术家构想图;图片来源:NASA/JHU-APL] 土星最大的卫星土卫六是太阳系中最引人注目的目的地之一,这是一个拥有浓厚氮气大气层、液态碳氢化合物海洋以及地下液态水海洋的世界。但人类能否有朝一日踏足那里的问题,正因一种快速发展的替代方案而变得日益复杂:人形机器人。 这场辩论在6月11日至12日于科罗拉多州博尔德举行的”人类到土卫六峰会”上成为焦点,该峰会由非营利组织”探索土卫六”举办。峰会汇集了行星科学家、任务架构师和机器人专家,共同描绘人类前往土卫六的任务可能是什么样子的,以及这是否有任何意义。 支持人类探索的理由 土卫六提供了一个极具吸引力的探索环境。其浓厚的大气层提供了远超火星的自然辐射屏蔽。其低重力——仅为地球的13.8%——加上地球1.45倍的大气压力,意味着宇航员可能利用翅膀或喷气背包飞行。凭借丰富的甲烷河流、乙烷湖泊和有机沙丘地貌,土卫六被广泛认为是太阳系中除地球外化学组成最复杂的天体。 火星研究所和SETI研究所的Pascal Lee在峰会上发言时说:”最终,我们认为土卫六是超越火星的下一个重大飞跃。”他将土卫六描述为”星际旅行前的最后一次飞跃”。 峰会组织者强调,规划人类探索并非操之过急。行星科学研究所所长、探索土卫六主席Amanda Hendrix表示:”现在开始思考这个问题并不为时过早。我认为在火星之后有一个概念可以指导我们的思考,为我们指明道路,并让我们对未来保持动力。” 支持发送机器人的理由 然而,即使是Lee这位长期倡导人类太空探索的人士也承认,送人类前往土卫六的理由正在减弱。他说:”安卓机器人会自动成为你最好的探索系统,其行为像生物人类,但没有生物学部分。那就是我们在太空的未来。” 人类前往土卫六的挑战是惊人的。这颗卫星在距离太阳约9.5天文单位、距地球近15亿公里处绕土星运行。67到80分钟的单向光行时间排除了来自地球的实时控制——一切都必须完全自主。零下179摄氏度的表面温度需要大量的热管理。而仅运输时间就需要六到七年(使用当前推进技术)。 相比之下,人形机器人不需要食物、不需要可呼吸的大气、不需要睡眠、不需要废物管理。它们不会遭受辐射损伤或低温生存问题。而且它们正以惊人的速度发展。 Lee提到了中国的UBTech Walker S2,这是世界上第一个能够在约三分钟内自动更换自己耗尽电池的人形机器人,实现了全天候连续运行。他说:”每个人都渴望实现通用人工智能。然而,我们正接近人工智能基本匹敌人类智能的时刻。” NASA已经通过与Apptronik合作开发Apollo机器人来推进人形机器人技术,该机器人是该机构Valkyrie设计的后代。Apollo身高173厘米,可举起25公斤,已在汽车制造业中进行了应用测试。这些机器人作为从地球或附近轨道栖息地远程控制的化身运行,可以在任何人类机组人员抵达前几十年建造土卫六基础设施。 蜻蜓号:下一步 这并不意味着土卫六将无人探索。NASA的蜻蜓号任务——一架核动力八旋翼飞行器,大小与小型汽车相当——计划于2028年7月5日至25日期间搭载SpaceX猎鹰重型火箭发射。经过六年的巡航,它将于2034年抵达土卫六,并花费大约3.3年时间在沙丘地带、撞击坑和富含有机物的地形之间飞行,研究前生物化学。 蜻蜓号由约翰霍普金斯大学应用物理实验室建造,总生命周期成本为33.5亿美元,将成为第一架在天然卫星上飞行的飞行器。其八个旋翼将在相距约8公里的站点之间跳跃,利用质谱仪和伽马射线光谱仪对表面化学物质进行采样。 长远视角 峰会得出的结论是,人类探索土卫六的现实时间表最早也要到2050年代,而且前提是核推进、闭环生命支持系统和深空栖息地的基础性工作在未来二十年稳步推进。在更近期,愿景是机器人安装基础设施,即机器人在人类正式访问之前建造栖息地和科学站。 Lee说:”人工智能实际上具有人类思维的复杂性和精妙之处。再加上人形机器人的物理能力,这可能意味着当我们最终准备好派人前往土卫六时,已经在那里的机器人将使我们是否需要亲自前往的问题在很大程度上变得无关紧要。” —— 由婷为1ban.news翻译

July 4, 2026 11:03 UTC
太空

子弹星系团新研究挑战暗物质存在

子弹星系团新研究挑战暗物质存在 特色图片: [子弹星系团的合成图像,显示X射线气体呈粉红色,引力透镜质量呈蓝色;图片来源:NASA/CXC/STScI/ESO] 波恩大学领导的一项新研究重新开启了现代宇宙学中最具争议的辩论之一:暗物质是否真实存在。利用詹姆斯·韦伯太空望远镜的最新观测数据,研究团队认为,著名的子弹星系团——长期以来被视为暗物质最强观测证据——可以在完全不提及这种难以捉摸的物质的情况下得到解释。 子弹星系团是两个星系团在大约37亿光年外发生的一次巨大碰撞,自被发现以来一直是暗物质假说的基石。观测表明,碰撞产生的高温X射线气体落后于星系团的星系,而总质量的衡量指标——引力透镜信号——则与星系而非气体同步。这种分离被解释为证据,表明不可见、无碰撞的暗物质晕包围着星系并径直穿过碰撞区域,而气体则因摩擦而减速。 发表于7月1日《物理评论D》上的这项新研究对这一解释提出了挑战。 研究发现 由波恩大学亥姆霍兹辐射与核物理研究所的张东领导的研究团队利用新的JWST测光数据,重新估算了子弹星系团核心三个最亮星系团星系的总重子质量。关键的是,他们应用了星系全局初始质量函数(IGIMF)理论,该理论预测早型星系含有更高比例的大质量恒星,这些恒星此后已坍缩成不可见的恒星残骸——中子星和黑洞。 这些残骸产生的引力与通常归因于暗物质的引力相同,但它们由普通重子物质构成。通过考虑这些残骸,研究团队发现,观测到的引力透镜效应仅用修正牛顿动力学(MOND)即可解释,无需暗物质。 张东表示:”子弹星系团实际上与MOND情景特别吻合。” 对标准模型的影响 即使在标准暗物质范式内,该研究也表明,子弹星系团中推断出的暗物质含量需要减少大约一半。波恩大学和布拉格查理大学的合著者帕维尔·克鲁帕指出:”即使在假设暗物质存在的标准模型中,其假定的数量也必须大幅减少——大约减少一半。” 该论文的摘要指出:”独立于MOND的有效性,关于暗物质模型现在出现了一个新兴观点:为了解释观测结果,它们似乎需要的暗物质比先前预期的要少。” 争议持续 子弹星系团长期以来一直被认为是MOND面临的最大挑战。MOND由莫德海·米尔格罗姆约40年前提出,通过修改低加速度下的引力来替代暗物质。批评者认为,子弹星系团的透镜质量与其X射线气体之间的偏移无法在没有无碰撞暗物质的情况下得到解释。 波恩大学的研究认为,在MOND的QUMOND表述下,幻影质量出现在加速度较低的区域,集中在点状星系附近而非弥散气体中,自然产生了观测到的偏移。结合不可见恒星残骸的额外质量,星系团核心的强透镜信号得到了完全解释。 作者们承认存在重要的局限性。其模型的物理可行性取决于恒星残骸群的空间分布和动力学行为,而这尚未得到确认。该分析也只聚焦于强透镜作用的中心区域;在弱透镜主导的更大半径上的一致性需要进一步研究。 更广泛的争论仍未解决。MOND在历史上一直难以解释宇宙尺度的现象,包括宇宙微波背景和宇宙的大尺度结构。尽管如此,这项研究表明,长期以来被奉为暗物质证据的子弹星系团并不像先前认为的那样具有决定性。 这篇题为”Baryonic mass budgets in the central regions of the Bullet Cluster and their consistency with strong lensing in MOND”的论文发表于《物理评论D》(DOI:10.1103/6zrp-q7c4),合著者来自朴茨茅斯大学、延世大学、布拉格查理大学及其他机构。 婷 翻译

July 4, 2026 11:02 UTC
太空

这颗巨行星在恒星死亡后幸存,韦伯望远镜揭示其机制

这颗巨行星在恒星死亡后幸存,韦伯望远镜揭示其机制 主打图片: [一颗巨行星围绕白矮星运行的艺术家想象图,行星在明亮的恒星残骸背景下呈现为暗色剪影;图片来源:NASA/ESA/STScI] 一颗在宿主恒星 violent 死亡中幸存下来的巨行星终于揭示了它的秘密。7月1日发表在《自然》杂志上的詹姆斯·韦伯太空望远镜观测结果显示,这颗木星级的世界如何经受住了恒星的红巨星阶段,并最终进入白矮星残骸附近极其紧密的轨道。 行星WD 1856 b围绕白矮星WD 1856+534运行,距离地球约80光年,位于天龙座。它于2020年由TESS和斯皮策望远镜首次发现,是迄今为止发现的第一颗围绕死亡恒星运行的凌星行星。但它如何到达那里仍然是一个谜。 火中锻造的行星 造就WD 1856的恒星曾经类似太阳,质量约为我们太阳的一半。当它在数十亿年前耗尽核燃料时,它膨胀成一颗红巨星,吞噬了内侧行星,然后脱落外层,坍缩成一颗地球大小的白矮星——原始恒星的暴露冷却核心。 WD 1856 b,一颗质量介于木星4到11倍之间的气态巨行星,以某种方式幸存了下来。如今,它仅在0.02天文单位(约300万公里)的距离上围绕白矮星运行,每34小时完成一次公转。在这个距离上,这颗行星几乎肯定不是在那里诞生的,因为任何如此靠近的行星都会在恒星膨胀时被摧毁。 出现了两种相互竞争的理论:要么这颗行星被红巨星吞噬并在恒星包层内幸存(共有包层演化),要么它在恒星死亡很久之后因与其他天体的引力相互作用而被推入内部。 韦伯望远镜终结争论 关键因素被证明是行星的温度。韦伯望远镜的NIRSpec仪器通过透射光谱测量了WD 1856 b的大气,检测到约7%丰度的甲烷以及乙烷和雾霾颗粒的痕迹——这是首次在白矮星凌星行星上探测到大气。 更重要的是,由圣安德鲁斯大学的Ryan MacDonald领导的团队测量了行星的内部温度在390到412开尔文之间(约126摄氏度),远高于白矮星辐射单独能解释的大约160开尔文。 通过模拟冷却曲线,团队确定该行星在白矮星寿命的30亿到55亿年间经历了一次再加热事件。”这些结果表明WD 1856 b经历了一次与迁移相关的再加热事件,”作者写道。这一时间排除了吞噬幸存的可能性,后者本应发生得更早。相反,该行星最初在更远的轨道上运行,通过与系统中两颗红矮星伴星的引力相互作用被推入内部,逐渐螺旋进入当前轨道。这次迁移产生的潮汐力加热了行星内部,产生了今天观测到的高温。 太阳系未来的窗口 WD 1856 b为我们自己的太阳系可能面临的未来提供了预览。大约50亿年后,太阳将变成一颗红巨星,吞噬水星、金星,可能还有地球。但在5.2天文单位轨道上运行的木星可能会幸存下来,在太阳变成白矮星后向内迁移,就像WD 1856 b那样。 这一发现也为宜居性研究开辟了新前沿。白矮星在数万亿年间持续释放余热,有可能支持在幸存并向内迁移的行星上存在生命。通过这次大气探测,天文学家证明此类世界的化学成分现已可供观测。 论文《白矮星行星大气中的气溶胶和碳氢化合物》发表在《自然》杂志上(DOI:10.1038/s41586-026-10514-7)。 婷 翻译

July 4, 2026 10:47 UTC
太空

天文学家发现极其罕见的六重星系巨合并事件

天文学家发现极其罕见的六重星系巨合并事件 精选图像: [星系团WHY J0501+01的X射线/光学合成图像,显示六重合并及星系团内光;来源:Z.L. Wen等人,中国科学院/爱因斯坦探针] 由中国科学院Z.L. Wen领导的天文学家团队在近邻宇宙中发现了一个极其罕见的事件:六个大质量星系正在合并成一个超大质量星系。这一发现已被《天文与天体物理》期刊接受发表,为宇宙中最大星系的形成方式提供了前所未有的快照。 观测目标为星系团WHY J050106.2+013714(简称WHY J0501+01),红移0.151,距离地球约20亿光年。虽然星系合并在天文学中很常见,但如此规模的六重合并实属罕见。通过对DESI遗产巡天中52,803个星系团的系统搜索发现,只有这一个星系团包含四个以上正在合并的星系。同一批样本中仅发现了12个四重合并和2,233个双重合并。 这六个正在合并的星系规模巨大:其中五个各自拥有超过1000亿颗恒星,单个恒星质量超过10^11个太阳质量。第六个稍小的星系也参与了合并。它们合并后的总恒星质量为1.16 x 10^12个太阳质量,比典型标度关系对此类星系团的预测值高出约2.6个标准差。在未来8亿至19亿年的合并完成后,将产生宇宙中已知最大的星系之一。 研究团队利用爱因斯坦探针的后续X射线望远镜(EP-FXT)的观测数据研究了该星系团的气体动力学。X射线数据显示这是一个动力年轻且受到扰动的星系团,平均气体温度为2.8千电子伏特,总X射线光度为9.4 x 10^43尔格每秒。这些数值与典型扰动星系团的标度关系相符。 X射线观测还显示了剧烈引力相互作用的证据:超高温等离子体的晃动以及可能因正在进行的碰撞而被踢出的气体尾流。这些星系本身被描述为”未松弛态”,这是一个描述正在经历灾难性引力相互作用的系统的专业术语。 在正在合并的星系周围,天文学家探测到了一个清晰的星系团内光(ICL)包层,延伸达310千秒差距(约100万光年)。这种幽灵般的光芒来自因合并的巨大潮汐力而从宿主星系剥离的恒星。探测它需要仔细扣除星系本身的光线。 该星系团最初于2018年利用全天巡天(Two Micron All Sky Survey、WISE和SuperCOSMOS)发现。随后利用DESI遗产巡天,使用位于亚利桑那州和智利的Mayall、Bok和Blanco望远镜进行后续工作,解析出了隐藏在粗糙数据中的六重合并结构。 这一发现直接关系到天文学中一个长期争论的问题:最亮星系团星系(BCGs)——星系团中心最明亮的星系——主要通过频繁的小型星系合并还是通过罕见但剧烈的重大合并来增长?WHY J0501+01系统有力地支持了重大合并假说,为等级式集积在最壮观尺度上提供了清晰的例证。 这一发现也为天文学家提供了实时观测宇宙结构形成的难得机会。近邻宇宙中的大多数BCG已经完全形成,它们的合并历史早已结束。WHY J0501+01为人们提供了一个窗口,得以窥见大多数星系团在数十亿年前已完成的过程。 论文《A rare sextuple-merging brightest cluster galaxy system in a disturbed galaxy cluster observed with the Einstein Probe Follow-up X-ray Telescope》已在arXiv(2606.17700)上作为预印本发布,并被《天文与天体物理》期刊接受发表。 婷 翻译

July 4, 2026 09:13 UTC
太空

时空弯曲揭示TESS存档数据中隐藏的新行星

时空弯曲揭示TESS存档数据中隐藏的新行星 特色图片: [引力微引力透镜效应示意图,显示前景恒星弯曲时空并放大背景恒星的光线;图片来源:NASA/JPL-Caltech] NASA的凌星系外行星巡天卫星(TESS)利用爱因斯坦广义相对论中直接衍生出的技术——引力微引力透镜,发现了一颗围绕4万光年外恒星运行的类木世界。这项发表在《天体物理杂志快报》上的发现,标志着在TESS存档数据中首次明确探测到受引力束缚的微引力透镜行星。 这颗编号为Gaia23bra b的行星质量约为1.63倍木星质量,围绕一颗K型矮星运行,投影间距约为4.8天文单位(AU),与木星到太阳的距离相当。其主星是一颗质量约为太阳80%的小型橙矮星,位于TESS典型凌星搜索半径(约150光年)之外,展示了这颗卫星跨越银河系的探测能力。 这一发现依赖于一种宇宙巧合:地球、前景恒星-行星系统以及一颗无关的背景恒星之间的三体排列。当前景恒星在天空中漂移时,其引力像透镜一样弯曲并放大了背景恒星的光线。这颗行星充当了次级微型透镜,产生了一个尖锐而短暂的偏差——称为焦散穿越特征——从而揭示了它的存在。 发现过程 故事始于2023年,当时ESA的Gaia任务以警报名称”Gaia23bra”标记了一次异常恒星增亮事件。Gaia的全天监测将其识别为潜在的微引力透镜事件,但其观测数据过于稀疏,无法解析行星尺度的信号。 TESS恰好以大约每200秒一帧的高频率监测同一片天空区域,持续了两个连续扇区,总计约60天。当新墨西哥大学博士候选人Mallory Harris领导的研究人员重新分析存档的TESS全帧图像时,他们在Gaia遗漏的光变曲线中发现了焦散穿越特征。 “其高频率光变曲线揭示了其他任何巡天都无法发现的细节,”研究团队指出。使用pyLIMA和pyLIMASS软件包对Gaia和TESS数据集进行的联合建模,确认了行星的二元透镜特征。 为何重要 在已知的大约6000颗系外行星中,只有不到5%是通过微引力透镜发现的。这种方法对更宽轨道距离(木星等气态巨行星形成的雪线附近)的行星具有独特的敏感性,而这些行星难以通过凌星法或径向速度法探测。然而,微引力透镜事件是一次性的:对齐永远不会重复,这使得每一次探测都弥足珍贵。 这一发现证明,专为凌星法设计的TESS同样可以充当微引力透镜观测站。这开启了这样一种可能性:在从未针对这一信号进行过分析的八年TESS存档数据中,可能已经隐藏着更多行星。 这一成果也为NASA的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜铺平了道路,该望远镜计划于2026年底发射。罗曼将对银河系核球进行专门的微引力透镜巡天,预计将发现大约1000颗微引力透镜行星。 这篇题为”Gaia23bra b: A Microlensing Planet Discovered in Archived TESS Data”的论文发表于《天体物理杂志快报》(DOI:10.3847/2041-8213/ae7a50),合著者来自新墨西哥大学、德克萨斯理工大学、俄亥俄州立大学及其他研究机构。 婷 翻译

July 4, 2026 07:28 UTC
太空

天文学家发现极其罕见的六重星系大合并

天文学家发现极其罕见的六重星系大合并 精选图像: [WHY J0501+01 星系团的 X 射线/光学合成图像,显示六重合併及星系团内光;来源:Z.L. Wen 等人,中国科学院 / 爱因斯坦探针] 由中国科学院温志良(Z.L. Wen)领导的天文学家团队在近邻宇宙中发现了一个极其罕见的事件:六个巨大星系正在合并成一个超大质量星系。这一发现已被 Astronomy & Astrophysics 接收发表,为宇宙中最大星系的形成过程提供了前所未有的快照。 目标天体是编号为 WHY J050106.2+013714 的星系团(简称 WHY J0501+01),红移为 0.151,距地球约 20 亿光年。虽然星系合并在天文学中很常见,但如此规模的六重合併极为罕见。通过对 DESI 传统成像巡天中 52,803 个星系团的系统搜索,研究人员发现只有这一个星系团包含四个以上的合并星系。在同一批样本中,仅识别出 12 个四重合併和 2,233 个双重合併。 这六个合并星系都非同小可:其中五个各自拥有超过 1,000 亿颗恒星,单个恒星质量超过 10^11 个太阳质量。第六个稍小的星系也参与其中。合并后的恒星总质量达到 1.16×10^12 个太阳质量,比此类星系团的典型标度关系预测值高出约 2.6 个标准差。在接下来的 8 亿到 19 亿年内完成合并后,结果将成为宇宙中已知最大的星系之一。 研究团队利用爱因斯坦探针的后续 X 射线望远镜(EP-FXT)的观测数据来研究星系团的气体动力学。X 射线数据揭示了一个动力学年轻且受到扰动的星系团,其气体平均温度为 2.8 千电子伏特,总 X 射线光度为每秒 […]

July 4, 2026 02:11 UTC
Scroll to Top