【天文探索】啊,不是花生吗?

百科   2024-11-12 17:00   福建  

/ 宇宙巨人波尔费里翁


最近,天文学家发现了迄今为止最大的一对黑洞喷流,总长度达2300万光年,相当于将140个银河系“肩并肩排成一排”。


这个庞然大物因希腊神话中的巨人波尔费里翁(Porphyrion)而得名,其历史可以追溯到宇宙存在63亿年的时候。这些猛烈的喷流——总输出功率相当于数万亿个太阳——从遥远星系中心的特大质量黑洞上方和下方喷射而出。


黑洞喷流系统的艺术想象图


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波尔费里翁被发现之前,最大的喷流系统是由同一个团队发现的阿尔库俄纽斯(Alcyoneus,另一个希腊神话中的巨人),其跨度相当于大约100个银河系。相比之下,距离地球最近的主要喷流系统、大名鼎鼎的半人马座A才横跨了10个银河系。


观测结果显示,波尔费里翁距离地球75亿光年,起源于一个巨大的星系(质量大约是银河系的10倍)。最新发现表明,这些巨型喷流系统对于年轻宇宙中星系形成的影响,可能比人们此前认为的要大:喷流可以传播大量能量,影响其宿主星系和附近其他星系的生长


这些喷流将宇宙射线、热量、重原子和磁场传播到整个星系之间的空间——下一步,研究人员希望能进一步了解这些巨型结构是如何影响周围环境的。相关研究已发表在Astronomy & Astrophysics、Nature上。

来源 / https://phys.org/news/2024-09-astronomers-biggest-black-hole-jets.html



/ 花生能有什么坏心思呢?


——最近,有两颗奇形怪状的小行星经过地球,它们看起来像两颗超大花生。


2024年8月18日至19日一颗“花生”(小行星2024 JV33)与地球擦肩而过,“花生”的一头长约300米,与埃菲尔铁塔差不多长。图像显示,它每7小时旋转一圈,距离地球最近是460万公里,大约是地月距离的12倍。


小行星2024 ON


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另一颗花生状小行星与地球擦肩而过,则发生在之后不久的9月16日,当时近地小行星2024 ON距离地球不到100万公里(地月距离的2.6倍)。而行星雷达成像显示,这颗小行星总长约350米,呈花生状——它实际上是一个相接双星,也就是由两个较小的物体相互接触、组合而成。“花生”的两头中间有个很明显的颈部,而“花生”的一端比另一端大50%左右。


与地球的最小轨道交点距离少于0.05天文单位(地月距离的19.5倍)大于492英尺的天体被定义为“潜在危险物体”。因此,科学家们正在监测2024 JV33的潜在危险,尽管据预计中,这颗小行星不会对我们构成威胁——毕竟“花生能有什么坏心思呢?

来源 / https://phys.org/news/2024-09-nasa-peanut-asteroid-drift-earth.html




/ 土星有土星环,
地球也有地球环?

土星环是太阳系中最著名、最壮观的特征之一——地球可能曾经有过类似东西最近发表在Earth and Planetary Science Letters上的一篇论文中,研究者提出了地球可能曾经有过“地球环”的证据。

大约4.66亿年前,大量陨石开始撞击地球,短时间内形成了很多陨击坑同一时期形成的石灰岩沉积物中,则含有来自某种陨石的大量碎片。此外,这个时期还发生了多起海啸。研究人员认为,所有这些特征很可能彼此相关——那么,究竟是什么能把它们串联在一起?

图片来自Pixabay/CC0 Public Domain

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科学家们们绘制出了所有陨击坑最初形成时的位置,然后发现它们都在赤道附近的大陆上,没有位于两极。但在正常情况下,小行星可以撞击在任何地球的任意纬度上。研究者认为最佳解释是,有颗大的小行星在与地球近距离接触时碎裂了在几千万年的时间里,它的碎片雨点般地落到地球上,并带来了上文中的陨击坑、沉积物和海啸。

那这和“地球环”有什么关系?让我们看看“环”是怎么形成的:当一个小天体(如小行星)靠近一个大天体(如行星)时,它会受到引力的拉伸。如果靠得足够近,小天体就会碎裂成许多小碎片和少量大碎片。这些碎片会逐渐演变成一个碎片环,围绕着大天体的赤道运行随着时间推移,环中的物质会坠落到大天体上。其中,较大的碎片会在赤道附近形成陨击坑。

因此,如果地球在大约4.66亿年前摧毁并捕获了一颗路过的小行星,就可以解释撞击坑的异常位置、沉积岩中的陨石碎片以及海啸等问题。此外,地球在大约4.65亿年前开始急剧降温。是“地球环”导致的吗?这就又是另一个有趣的谜题了。
来源 / https://phys.org/news/2024-09-hidden-craters-reveal-earth-saturn.html



/ 比星更亮的云

早期宇宙中有个前所未有的“怪异”星系,可以“帮助我们了解宇宙故事是如何开始的”。

GS-NDG-9422是在宇宙大爆炸后大约10亿年被发现的,它之所以引人注目,是因为它的气体竟然比恒星更耀眼这一现象意义重大,因为它可能是星系演化过程中宇宙首批恒星和成熟星系之间缺失的一环

据悉,9422星系的恒星温度超过了8万摄氏度。研究人员怀疑,该星系正处于恒星大量形成的短暂阶段,其内部的高密度气体云正在产生一批大质量的高温恒星气体云受到来自恒星的大量光子的撞击,从而发出极其耀眼的光芒。换言之,气体云被非常热的大质量恒星所加热,以至于气体变得比恒星更亮、更耀眼,颠覆了以往的固有认知。

星系GS-NDG-9422。

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9422星系中的恒星与我们所熟悉的恒星不同,它自身也有着诸多特点,从而为我们了解“星系如何从原始状态过渡到我们熟知的当下样貌”提供了参考。

不过,该星系只是星系发展某一阶段的一个例子,仍有许多问题有待解答。在同一时期的星系中,它的特征是常见的还是少有的对于星系演化的更早阶段,它还能告诉我们什么?——关于宇宙,我们的新发现和新理解才刚开始。相关研究已发表在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society上。
来源 / https://phys.org/news/2024-09-webb-weird-galaxy-gas-outshining.html


/ 先有盘,还是先有晕?

最近,《自然-天文学》在线发表了由中国科学院国家天文台和德国马克斯·普朗克天文研究所等国内外单位联合完成的科研成果。该研究基于国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST)以及欧洲航天局盖亚(Gaia)卫星的数据,揭示了古银盘的空间结构演化,发现了现存最古老的银盘结构成分起源于距今约135亿年前这一发现对探索星系和宇宙的早期起源和演化具有重要意义。

银河系这样同时具有盘和晕的漩涡星系是先形成盘还是晕?这是探究星系起源和早期宇宙环境的关键问题。暗能量和冷暗物质模型是近年来流行的星系和宇宙结构形成标准理论模型。该模型预言,宇宙早期环境动荡不安,星系之间存在频繁且剧烈的吞噬和合并现象,可能使得早期星系盘难以存在和维持。观测上,过去发现的大部分河外盘星系的红移小于3;而对于银河系,普遍认为银晕是银河系最古老的结构,而银盘则晚于银晕,并于约100亿前形成

然而,近年来,詹姆斯·韦布太空望远镜发现星系盘可以出现在更高的红移。即便是红移大于5的星系,盘结构仍普遍存在同样,银河系恒星化学运动学数据研究表明,一些年老贫金属恒星具有与相对富金属的银盘恒星相似的轨道运动学性质,暗示银盘出现的时间可能更早而关于早期银盘存在的信息仅限于通过恒星化学运动学性质的猜测,由于缺乏古老恒星的统计大样本及精确年代学信息等原因,无法得到早期银河系的真实结构与演化历史。

极早期银河系想象图。

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该团队基于LAMOST和Gaia巡天数据获取迄今最精确的恒星年龄大样本,结合统计建模重构出银盘恒星的空间分布结构随年龄的演化,发现年龄为130至135亿年的极古老恒星其空间分布呈现出清晰的盘结构这说明,古银盘在宇宙刚诞生不久的数亿年内便已开始形成,且在后续130多亿年的星系演变过程中得以幸存这比此前詹姆斯·韦布太空望远镜观测到的盘结构更早,是目前已知最早的星系盘这一极早期形成的古银盘成分被命名为“盘古”进而,研究得出“盘古”的恒星质量约为2×109倍太阳质量,大于早期银晕的恒星质量,表明“盘古”可能为极早期银河系的主导结构。

该工作对剖析早期银河系的结构演化具有启发意义。研究发现,在80至135亿年前的50多亿年间,古银盘的结构演化主要发生在垂直银盘面的方向,而这一演化效应可能由形成恒星的气体垂向冷却和恒星垂向加热机制共同决定。同时,研究通过与星系流体数值模拟数据进行对比发现,实际的银盘比数值模拟中的银盘更薄,表明银河系实际经历的早期演化环境比理论预期要更加宁静。
来源 / https://www.cas.cn/syky/202410/t20241010_5035598.shtml

来源:中国国家天文

福清科普
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