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「水世界」裡有水，但沒有海洋
最近，科學家們發現有兩顆系外行星是「水世界」，即很大一部分體積都是水的行星。這些行星位於天琴座218光年外的一個行星系中，與太陽系中的任何行星都不同。
蒙特利爾大學博士生Caroline Piaulet用哈勃望遠鏡和已退役的斯皮策空間望遠鏡觀察了系外行星Kepler-138c和Kepler-138d（其大小約為地球的1.5倍），發現這些行星可能主要由水組成。研究人員沒有直接看到水。但通過將這些行星的大小、質量與模型進行比較，科學家們得出結論：它們體積的很大一部分（多達一半）應該是由比岩石輕、比氫或氦重的物質構成的（氫或氦構成了木星等氣態巨行星的大部分）。滿足這些條件的物質有很多，但其中最常見的，是水。
地球（左）和系外行星Kepler-138d（右）的橫截面圖。
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這是不是意味著行星上有大片海洋？研究人員提醒道，這些行星可能不像地球那樣擁有海洋。Piaulet說：「Kepler-138c和Kepler-138d的大氣溫度可能高於水的沸點，所以我們預計這些行星上會有一個由蒸汽構成的厚實、緻密大氣層。」研究人員還有一個驚喜發現：Kepler-138c和Kepler-138d是對「雙胞胎」行星，它們具有幾乎相同的大小和質量，此前它們曾被認為是截然不同的。
此外，蒙特利爾大學的另一個研究團隊發現了一顆名為TOI-1452b的行星，它有可能被液態水海洋所覆蓋。不過，這還有待詹姆斯·韋布空間望遠鏡的進一步觀測。相關研究已發表在Nature Astronomy上。
來源 / https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/montreal-astronomers-f.jpg
/恆星也有「自制力」
限制群體規模的因素有很多，包括群體成員無法控制的外部因素。然而，天文學家發現，在某些特定環境中，恆星群可以「自我調節」。
一項新研究揭示了星系團中恆星具有的「自制力」——即它們只允許有限數量的恆星成長，然後其中最大、最亮的成員將大部分氣體從星系團中排出。這一過程將大大減緩新恆星的誕生，也更符合天文學家對星團中恆星形成速度的預測。這項研究綜合了幾個望遠鏡的資料，包括錢德拉X射線天文臺、索菲亞平流層紅外天文臺（SOFIA）、阿塔卡馬探路者實驗望遠鏡（APEX）和赫歇爾望遠鏡。
RCW 36的合成圖。
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研究人員觀測的目標是RCW 36，這是一個主要由被電離的氫原子組成、被稱為「HII區」的巨大氣體雲團。這個恆星形成體系位於銀河系中，距離地球約2900光年。RCW 36裡包含一個年輕的恆星星團和兩個空腔（或巨洞），它們朝著相反的方向延伸。還有一圈氣體包裹著空腔之間的星團。
錢德拉探測到，RCW 36的中心附近集中著溫度約為200萬開爾文（360萬華氏度）的熱氣體，它們靠近星系團中溫度最高、質量最大的兩顆恆星。這些恆星是高溫氣體的主要來源。大量剩餘的熱氣體通過空腔的邊界洩漏到空腔之外。
SOFIA的資料顯示，兩個空腔的周圍都有冷氣體組成的外殼，它以每小時約1萬英里的速度膨脹，很可能是受到錢德拉觀測到的高溫氣體的壓力向外擴張。研究人員還從SOFIA的資料中發現，RCW 36以約3萬英里/小時的速度噴出一些冷氣體，相當於每年拋出170個地球。大量冷氣體的流失會減少恆星形成所需的原材料，抑制恆星在這一區域的誕生。天文學家稱這種恆星自我調節的過程為「恆星反饋」。相關研究已發表在The Astrophysical Journal上。
來源 / https://phys.org/news/2022-11-astronomers-stellar-self-control-action.html
/ 銀河系恆星暈是什麼形狀的？
一項新研究揭示了環繞銀河系圓盤的瀰漫恆星雲的真實形狀。幾十年來，天文學家一直認為這種被稱為恆星暈的結構基本上是球形的，就像沙灘球那樣。現在，一個基於現代觀測的新模型顯示，恆星暈呈長條形，並有一定的傾斜，有點類似橄欖球那樣。它為天體物理學領域提供了深刻見解。研究結果揭示了銀河系的歷史和演化，同時也為尋找暗物質提供了線索。
研究的共同作者、哈佛大學和天體物理學中心的天文學教授Charlie Conroy說：「幾十年來，普遍的假設一直是，恆星暈或多或少是球形的，並且是各向同性的，或者在每個方向上都是一樣的。現在我們知道，教科書中的圖片該修改了。」
銀河系想象圖。
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銀河系的恆星暈由看不見的暗物質所主導，它的存在只能通過它施加的引力來測量。每個星系都有自己的暗物質暈。這些光暈就像一種腳手架，普通的、可見的物質懸掛在上面。反過來，這些可見的物質形成了恆星和其他可觀測的星系結構。為了更好地理解星系如何形成和相互作用，以及暗物質的潛在性質，恆星暈因此成為有價值的天體物理學目標。
然而，長期以來，天體物理學家一直在探索銀河系恆星暈的形狀。這並不容易，因為我們身在此「暈」中，缺乏外部的視角。更復雜的是，事實證明恆星暈相當分散，只包含銀河系所有恆星質量的1%左右。然而，隨著時間推移，天文學家已經成功地識別出了暈中的成千上萬顆恆星。
科學家們利用了蓋亞和H3（Hectochelle in the Halo at High Resolution）的資料集對恆星暈進行了研究。將這些資料結合在一個靈活的模型中，於是該模型得出了一個明確的非球形暈——其形狀能很好吻合迄今為止的其他發現。例如，它的形狀與有關銀河系恆星暈形成的主流理論完全一致。Conroy說：「傾斜的恆星暈強有力地表明，潛在的暗物質暈也是傾斜的，暗物質暈的傾斜可能會對我們在地球上的實驗室中探測暗物質粒子的能力產生重大影響。」對恆星暈最合理結構的發現將推動許多天體物理學研究的發展，同時填補我們在宇宙中位置的基本細節。
來源 / https://phys.org/news/2022-11-tilt-stars-milky-halo.html
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外星人駕駛的飛船會有多大？
一個物理學家團隊發表了一篇論文，討論了利用鐳射干涉引力波觀測臺（LIGO）來尋找外星人在銀河系周圍駕駛巨大航天器的可能性。
過去幾十年來，天體物理學家和科幻愛好者越來越沮喪，因為宇宙中除地球以外的任何地方，人類都不曾探測到生命。理論上說，宇宙宜居帶裡有數十億顆行星，鑑於地球上確實存在生命，那麼宇宙其他地方也應該有生命。但問題是，科學家還沒有找到能證明這一點的任何證據（費米悖論）。在新論文中，研究人員指出，科學已經發展到可以通過LIGO等技術檢測到引力波的程度。那麼，用這種技術探測到外星人駕駛宇宙飛船留下的重力波，並非無稽之談。
圖片來自Pixabay/CC0 Public Domain。
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研究人員被這一想法所吸引，暢想了一番：外星人駕駛的飛船究竟會有多大？多快？離地球多近？
根據計算，外星宇宙飛船得有木星那麼大，才能產生足以到達地球的引力波。它還必須移動得非常快——大約是光速的1/10。然後它得離地球相當近，比如離地球大約32.6萬光年。滿足上述條件，LIGO的研究人員應該就能發現外星宇宙飛船產生的重力波。
來源 / https://phys.org/news/2022-12-team-physicists-ligo-giant-alien.html
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韋布的「年終盤點」
毫不誇張地說，詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）代表了現代天文學的一個新時代。韋布望遠鏡於去年12月25日發射，自今年7月起全面投入使用。大面積鏡面、最先進的探測器和許多其他技術進步，使它能夠更靈敏和精確地探測宇宙，從而帶我們回望宇宙最早的時代。現在，就讓我們來盤點一下韋布的「2022成績」吧！
斯皮策 vs 韋布
圖左是來自斯皮策望遠鏡（鏡面85釐米）的圖像，圖右是JWST（鏡面6.5米）探測的同一領域。可以看到在右圖中，數百個星系清晰可見。這就是在最深處、最寒冷的黑暗中放置一面大鏡子的效果。
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星系團SMACS J0723.3-7327
星系團SMACS J0723.3-7327距離我們超過40億光年，裡面有著各種形狀和顏色的星系。在哈勃的圖像（圖左）中，SMACS J0723.3-7327雖然很壯觀，但是還是不如JWST的近紅外圖像（圖右），後者有大量的額外細節——包括數百個太暗或太紅而此前無法被探測到的遙遠星系。
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斯蒂芬五重星系
「斯蒂芬五重星系」是一個壯觀的星系群，長期以來一直是天文學家研究碰撞星系的好選擇。圖左來自哈勃，圖右來自JWST。在哈勃的圖像中，我們看到了一些明亮的恆星形成區，但是只有在JWST的圖像中，我們才能看到這個星系和周圍星系的完整結構。
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創生之柱
「創生之柱」（圖左）是天文學中最著名的圖像之一，1995年由哈勃拍攝，它展示了空間望遠鏡的非凡能力。圖右是由JWST的近紅外相機（NIRCam）拍攝的，透過塵埃的遮擋，我們得以看到「創生之柱」裡面和後面的星光。。
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M74
這些M74的圖像不僅說明JWST是最新、最偉大的天文儀器，還證明它是對其他偉大工具的寶貴補充。圖左來自哈勃，圖右來自JWST，圖片中間則結合了哈勃的可見光和韋布的紅外光，讓我們看到星光（通過哈勃望遠鏡）和氣體、塵埃（通過JWST）如何共同塑造了這個非凡星系。與哈勃的光學觀測和其他成像相結合，也是JWST的宗旨之一。
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來源 / https://phys.org/news/2022-11-minerals-massive-meteorite-reveal-clues.html
