2020年最诡异的十大天文发现
发布时间:2021-01-06
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岁末年初,我们盘点了今年宇宙中十大最诡异的事件,让我们一起重新回望那些惊人的天文瞬间。

 

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  让地球不消停的2020年刚刚过去,这一年里发生了许多令人匪夷所思的事情,我们也破天荒地见证了不少历史的产生。而在广阔的宇宙空间里,这一年也极不平凡。从极端的系外行星到命运诡异的恒星,古老谜团的解密往往伴随着全新谜团的开始。许多天文新发现刷新了我们对于宇宙空间的既有认知,让我们在仰望星空时更添迷思。

 

  下“石头雨”的系外行星

 

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K2-141b和早期地球形式时期形态类似 Wikimedia Tim Bertelink CC BY-SA 4.0。

 

  K2-141b是一颗岩石状的系外行星,被誉为“超级地球”。因为它和地球早期形成时期很像,有着我们非常熟悉的运转周期。和我们所居住的地球一样,它也有流动的“海洋”,通过蒸发形成“云层”,然后凝结成“雨”落回地表。但这一切不是以水的形态发生的,而是岩石。对,这个星球上整天下着“石头雨”。

 

  在K2-141b表面的大片区域覆盖着熔岩的海洋。它因为非常接近恒星而导致天气特别热,热到足以使岩石蒸发,产生一种由二氧化硅构成的大气层。这些“云”被超音速风吹来吹去,当夜晚来临,天气温下降,这些“云“就会冷却下来,形成一场岩石雨。这样恶劣的环境导致它被科学家列为“人类必须造访行星”名单的最后一名。

 

  从“有”到“无”的星球

 

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北落师门星因彗星碰撞而消失  ESA, NASA and M。 Kornmesser 

 

  北落师门b是最早被人类发现的系外行星之一。然而今年,它却消失得无影无踪,天文学家找了很久也没找到它。一个研究小组分析了哈勃太空望远镜十年的观测结果,发现这个被在2004年拍到的小亮点,到2014年已经完全消失了。

 

  对此,研究人员提出了一个相当简洁的解释:北落师门b从未存在过,至少不是以一个星球的形态存在。计算机模拟显示,它更有可能是一个密集的尘埃云,由小行星或彗星碰撞造成的,然后在10年内漂移开来。虽然它可能不是一颗行星,但目睹这种短暂的宇宙事件更令人印象深刻。

 

  默默逝去的蓝色恒星 

 

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正在消失的明亮蓝色变星(ESO/L。 Calçada)

 

  北落师门b不是唯一消失得无影无踪的星星。最近,一颗巨大明亮的恒星也悄然陷入沉寂。这颗明亮的蓝色变星位于距离我们约7500万光年的金曼矮星系,比太阳还要明亮250万倍。

 

  这颗恒星最后一次被发现是在2011年。然而仅过了不到10年,当天文学家准备去研究它时,它却消失了。通常,恒星的死亡总会伴随着一声巨响,然后超新星诞生。然而,这颗美丽的蓝色恒星却并没有“按照常理出牌”。它默默逝去的样子,让科学家怀疑它坍缩成了一个黑洞。如果这种解释成立的话,这将是人类首次发现一颗巨型恒星以这种方式结束生命。

 

  超新星幸存者

 

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化身超新星的白矮星高速飞驰而去 University of Warwick/Mark Garlick

 

  恒星总是命运多舛。在恒星漫长的演化过程中,大多数恒星的迈入“晚年”会变成白矮星。而白矮星冷却之后走向生命终点,最终归宿是成为一颗黑矮星。然而,科学家却发现,有一颗白矮星不仅没变“黑”,反而重生成了一颗超新星,和我们所了解的截然相反。

 

  研究表明,这颗“不走寻常路”的恒星没有白矮星应具有的氢或氦,而是含有碳、钠和铝。它很小,只有太阳质量的40%,以每小时90万公里的速度穿越银河系。 

 

  研究人员的解释是,它不知何故穿越了部分超新星并幸存了下来。这一过程会烧掉原有的元素,并产生意想不到的新元素。它缩小了质量,并以惊人的速度飞驰而去。

 

  被黑洞“啃”成行星的恒星

 

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GSN069中围绕黑洞运行的白矮星图 NASA/CXC/M。 Weiss

 

  命运最奇怪的还要属GSN069星系中的一颗恒星。在大约一万亿年的时间里,由于与黑洞无休止的“亲密接触”,这颗恒星被“啃食”成了一颗类似木星的行星。

 

  天文学家发现,这颗恒星上每9小时就爆发出一次明亮的X射线。他们意识到这是一颗被抛在黑洞周围的独特螺旋形轨道上的恒星。而这些闪光就是来自于恒星每次从黑洞“饥饿的嘴边”呼啸而过产生的“残渣”。

 

  这场缓慢而稳定的盛宴已经让这颗恒星从红巨星变成了白矮星。科学家们预测,再过一万亿年,它可能会冷却到“降级”成一颗行星。如果时间足够久的话,也许有一天,它最终会被黑洞“吃光”。

 

  宇宙最强的黑洞大爆发

 

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宇宙中最强大的黑洞爆发 X-ray: ESA/XMM-Newton and NASA/CXC/Naval Research Lab/S。 Giacintucci; Radio: NCRA/TIFR/GMRTN; Infrared: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF

 

  黑洞不是一直“贪吃”,偶尔也会爆发并释放出令人难以置信的能量。这种能量的冲击足以打穿周围的气体和物质。今年,科学家们通过X射线太空天文台和射电望远镜,发现了有史以来黑洞最强大爆发的产物——一个大洞。

 

  X射线的辐射揭示了大洞的边缘。这个洞是由黑洞喷流在热气体中形成的。这个空洞充满了射电辐射,很可能是黑洞进食活动的结果。这表明,这个位于蛇夫座星系团中心的超大质量黑洞似乎在遥远的过去的某个时刻引发了一场骚动。事实上,能够留下这样一个星系间标记所需的能量是我们无法估量的。 

 

  周期活跃的神秘无线电信号

 

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来自太空的奇怪无线电信号被证实存在周期 Kristi Mickaliger

 

  快速射电爆(fast radio bursts,FRB)是近几十年来最令人着迷的宇宙谜团之一。它是一种神秘的来自银河系外的射电天文现象。爆发的持续时间仅能以毫秒计算,却可在这一瞬间显示出极高的亮度。

 

  这些来历不明的无线电信号大多是随机发生的,科学家们试图从这种“无序”中发现规律。从2012年开始历经八年时间,天文学家通过五百米孔径球面射电望远镜(FAST)终于发现了一个隐藏的模式。这是一个157天的周期,活跃90天,然后安静67天。研究小组曾预测今年8月份这个信号将再次活跃,果然,这个神秘信号如约而至。 

 

  FRB嫌疑犯——磁星

 

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磁星SGR 1935+2154,它被检测出会发出类似FRB的无线电波(ESA)

 

  4月28日,天文学家发现一颗磁星上发出了活跃信号。磁星是一种具有强大磁场、密度极高的中子星。伴随着X射线一起,这颗磁星发射出了明亮的无线电波,看起很像一次FRB。磁星因此成为破解FRB的最大线索。究竟它是部分还是全部FRB的源头,仍有待我们观察。

 

  最强磁场“霸王”

 

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 脉冲星(NASA) 

 

  另一种中子星今年也引起了天文学家的注意,一颗脉冲星被发现具有宇宙最强磁场。 

 

  研究小组计算出这个脉冲星的磁场高达10亿特斯拉(T)。和它相比,太阳0.4特斯拉的磁场,以及地球30微特斯拉的磁场,都成了“小儿科”。白矮星平均可能高达100特斯拉。而地球上实验室所制造出的最强磁场也仅是1200特斯拉。

 

  拥有目前观测到的宇宙最强磁场,让这颗脉冲星成为了一个“霸王”。千万不要靠它太近,否则强烈的磁场足以把你一个原子一个原子地撕开。

 

  一道新的宇宙谜题

 

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第一个被发现的奇特射电圈(ORC),其蓝绿色的斑点清晰可见 Bärbel Koribalski, based on ASKAP data。 Optical: Dark Energy Survey

 

  “奇特射电圈”( Odd radio circles,ORC)是一种无法解释的、与任何已知物体或现象不符的无线电波发射团。

 

  到目前为止,仅有少数ORC被发现,它们在无线电图像中似乎并没有发出任何光、红外或X射线信号。研究人员也不知道它们到底有多大,距离我们有多远。它们可能是银河系内数光年宽的光点,也可能是横跨数百万光年、远在宇宙中更远处的斑块。

 

  这些奇怪的无线电波圈似乎是一种全新的天体。它的存在为人类探索宇宙贡献了一道新的谜题。





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