每週星聞 | 我們找不到蟲洞會不會是因為它們看起來和黑洞一毛一樣?

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發現一顆系外「暖木星」

中日天文學家利用徑向速度測量法,發現一顆新的系外行星圍繞著一顆G型巨星運行。這個新發現的外星世界在質量上與木星相似,但比木星熱得多

探測系外行星的徑向速度(RV)法是探測中心恆星速度變化的方法,而速度變化是由系外行星繞恆星運行時引力方向發生變化造成的。多虧了這項技術,迄今為止我們已經探測到600多顆系外行星。

新探測到的系外行星被命名為HD 167768 b,距離地球約353光年,據估計其質量至少是木星質量的0.85倍。它每隔20.65天繞其宿主星HD 167768運行一圈,兩者距離約為0.15AU。據計算,這顆行星的平衡溫度為1874K。根據這些參數,新研究的論文作者將HD 167768 b歸類為「暖木星」

HD 167768 b的軌道相點陣圖

HD 167768 b的軌道相點陣圖。

https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/new-jupiter-like-exopl.jpg

宿主星HD 167768估計已有53億年的歷史,光譜型為G8 III,質量約為太陽質量的1.08倍,比太陽大了近10倍。它的有效溫度為4851K,金屬丰度為-0.75。

天文學家預測,從天文學角度來說,HD 167768將在相對較短的時間內吞噬掉行星——具體一點說,HD 167768 b將在大約1.5億年內被膨脹的恆星所吞噬。研究人員還假設,在HD 167768星系中可能存在至少兩顆尚未被探測到的其它行星。

來源 / https://phys.org/news/2022-11-astronomers-jupiter-like-exoplanet.html

/蟲洞可能看起來和黑洞一毛一樣?

索菲亞大學的一組研究人員發現,蟲洞從未被觀測到的原因可能是:它們看起來與黑洞幾乎一樣。發表在Physical Review D上的論文中,研究人員Petya Nedkova, Galin Gyulchev, Stoytcho Yazadjiev和Valentin Delijski將蟲洞與黑洞進行了比較。

多年來,科學家和科幻小說家一直在思考蟲洞的理論可能性。理論認為,蟲洞會以隧道的形式連接宇宙的兩個不同部分。隧道相當於「捷徑」,讓我們可以用宇宙飛船無法達到的速度(光速)抵達遙遠的目的地。

不同紅移參數α的蟲洞在垂直磁場中的偏振。

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然而,從未有人觀察到過蟲洞,甚至沒有任何物理證據證明它們確實存在。儘管如此,因為它們存在的理論依據是如此強大,所以天體物理學家依然假設它們確實存在。但問題是,我們要麼缺乏發現它們的技術,要麼沒有以正確的方式尋找它們。

在這項新研究中,保加利亞的研究人員認為後者才是問題所在。科學家們已經通過理論找到了證據,表明它們可能就在夜空中顯而易見的地方,而我們之所以沒有看到它們,是因為我們把它們誤認為是黑洞。研究人員指出,通過注意蟲洞和黑洞之間的細微差別,比如偏振模式、強度和半徑——應該可以將兩者區分開來。

來源 / https://phys.org/news/2022-11-wormholes-identical-black-holes.html

/ 行星「託兒所」裡的恆星「嬰兒」

原恆星盤是新行星的「託兒所」,是一片由氣體和塵埃組成的、圍繞初生恆星的扁形區域。地球和太陽系中的其他行星就是在這樣的星盤中誕生的。現在,日本理化研究所恆星和行星形成實驗室的Satoshi Ohashi及其同事們研究了離地球最近的原恆星盤

原恆星盤不穩定,會在距離其年輕恆星大約20個天文單位的區域內坍縮。此前,甚大陣(VLA)已經在同一區域發現了幾個物質團塊,它們的形成可能就是由這種引力不穩定性驅動的。

原恆星盤的計算機生成圖,它與從一顆年輕恆星兩極噴出的噴流(橙色)成90度角。

https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/nascent-gas-giant-plan.jpg

Ohashi說:「這些團塊可能是氣態巨行星的前身,因為它們的質量和密度都很大。」如果這一論斷是正確的,那就意味著行星的形成可以在原恆星盤中出乎意料地提前開始。

研究人員還測量了原恆星盤不同部分的塵埃溫度。原恆星盤會被恆星的輻射所加熱,因此塵埃離恆星越遠,溫度應該就越低。靠近恆星的塵埃可以達到相對溫暖的-193攝氏度。但在遠處,塵埃溫度急劇下降。這表明物質團塊阻擋了恆星的輻射,使其陰影中的塵埃變冷了。在圓盤的最外側,塵埃溫度下降到大約-263攝氏度——僅比絕對零度高10度。Ohashi說,這種陰暗、寒冷的環境可能會影響在原恆星盤外部區域形成的行星的化學成分。這一發現可能有助於天體物理學家了解天王星、海王星等冰凍行星的起源。

來源 / https://phys.org/news/2022-11-nascent-gas-giant-planets-lurking.html

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究竟是哪裡來的太陽風?

利用美國氣象衛星(GOES)的觀測資料,德國馬克斯·普朗克太陽系研究所(MPS)的研究人員在解開太陽秘密方面邁出了重要一步:我們的恆星是如何將構成太陽風的粒子發射到太空的?相關研究成果為了解日冕的一個關鍵區域提供了一個獨特視角。

研究小組首次捕捉到一個由細長的、相互交織的等離子體結構組成的動態網狀網路。結合來自其他空間探測器和大量計算機模擬的資料,一幅清晰的畫面浮現出來:在細長的日冕網結構相互作用的地方,磁能被釋放出來,然後粒子逃逸到太空中

太陽風是太陽影響最廣泛的特徵之一。太陽拋向太空的帶電粒子流一路到達太陽系的邊緣,形成了日球層,這是一個由稀薄等離子體組成的氣泡,標誌著太陽的影響範圍。根據速度不同,太陽風被分為「快」「慢」兩部分。

快速太陽風來自於冕洞內部,速度可達每秒500多公里。慢速太陽風的來源還不太確定,但即使是慢速太陽風粒子也可以以每秒300到500公里的超音速在太空中飛馳。這種較慢的太陽風成分引發了許多問題。超過100萬度的熱日冕等離子體需要逃離太陽才能形成慢速太陽風——是什麼機制在起作用?此外,慢速太陽風並不是均勻的,它們起源於哪裡,又是如何產生的?這些都是這項新研究中涉及的問題。

太陽的大氣層:中冕磁場結構的計算機模擬圖。

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在GOES的資料中,赤道附近的兩個冕洞特別令研究人員感興趣:太陽風在這裡不受阻礙地從太陽流出,靠近一個高磁場強度的區域。像這樣系統之間的相互作用被認為是慢速太陽風的可能源頭。

在這一區域上方,GOES資料顯示,中冕的等離子體結構呈向外放射狀。研究小組稱它為日冕網。這張網不斷地在運動:它的結構不斷相互作用,並重新組合。為了更好地理解這一現象,研究人員還分析了其他空間探測器的資料。此外,利用結合了太陽遙感觀測的現代計算技術,研究人員可以使用超級計算機來建立日冕中難以捉摸的磁場的三維模型。在這項研究中,研究小組使用了一個先進的磁流體力學(MHD)模型來模擬這一時間段的日冕磁場和等離子體狀態。

計算結果表明,日冕網的結構遵循磁力線。Chitta說:「我們的分析表明,中冕的磁場結構烙印在慢速太陽風上,並在加速粒子進入太空方面發揮了重要作用。」根據研究小組的新結果,中冕太陽等離子體沿著日冕網的開放磁場線流動。在磁場線交叉和相互作用的地方,能量被釋放出來。

有很多證據表明,研究人員發現了一個基本現象。Chitta說:「在太陽活動頻繁的時期,冕洞經常發生在赤道附近,且靠近高磁場強度的區域。因此,我們觀測到的日冕網路不太可能是一個孤立案例。」

來源 / https://phys.org/news/2022-11-complex-coronal-web-uncover-important.html

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星團裡面是什麼樣子?

通過分析歐洲航天局XMM-牛頓衛星和蓋亞衛星的資料,天文學家調查了一個名為NGC 2264的年輕星團。研究結果對這個天體的結構提供了更多了解,可能有助於推進我們對恆星演化的認識。

一般來說,星團(SCs)是由引力束縛的大型恆星群,它們被認為是研究恆星演化和星團的重要「實驗室」,也是探索銀河系結構的優良「追蹤器」。NGC 2264(又名Dahm 2008)是一個年輕的星團(估計有300-500萬年曆史),位於大約2480光年之外,裡面包含一千多個恆星質量成員。由於距離較近,而且該星團的活動仍在其誕生雲層中進行,所以它是銀河系中最容易接近的恆星形成區域之一。

圖為以NGC 2264為中心的DSS2光學圖像。

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研究人員在論文中寫道:「我們重新審視了NGC 2264的結構、動力學和恆星形成歷史,目的是促進我們對原恆星、星協演變過程的理解。」根據候選成員的表面密度圖,科學家們確定了4個新的亞結構,並將它們命名為:緊湊S Mon(C)區域、嵌入式錐體(C-IR)區域、擴展暈(Extended Halo)和S Mon(ref)區域。結果顯示,S Mon(C)可能比周圍的區域更古老。

天文學家指出,總體而言,NGC 2264南部區域的恆星比北部靠近S Mon的恆星要年輕。S Mon(C)是一個更大的子結構,它包含新識別的S Mon。研究人員認為,這個星團中的恆星形成(star formation)在400萬年前從S Mon區域開始的,並逐漸向南部延伸,目前正在那裡繼續進行。研究結果表明,NGC 2264目前的結構是由多個動力學過程造成的。因此,它成為了研究恆星和星團形成機制的最佳選擇之一。

來源 / https://phys.org/news/2022-11-cluster-ngc-explored.html

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