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新行星探測儀的「第一道光」
凱克天文臺（W. M. Keck Observatory）一種新的行星搜尋儀器已經從天空捕捉到了它的第一批資料，這標誌著在其他恆星周圍尋找地球大小的行星（這些行星由於體積小而非常難探測到）的工作進入了一個激動人心的篇章。凱克行星探測器（KPF）是世界上最先進的可見光波段高解析度光譜儀，在夏威夷島的凱克一號望遠鏡上運行。
11月9日，KPF團隊成功獲得了木星的第一份光譜，隨後又獲得了KPF的第一份恆星光譜——飛馬座51的光譜。飛馬座51的系統中有飛馬座b，它是我們用多普勒方法發現的第一顆圍繞類太陽恆星運行的行星。現在，KPF準備開始對遙遠的世界進行非常精確的觀測，以努力回答天文學中最引人注目的問題之一：我們是孤獨的嗎？
KPF在2022年11月9日捕捉到的木星光譜。
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「在最近20年的系外行星發現熱潮之前，我們並不真正知道還有什麼其他行星。我們不知道太陽系或我們自己的地球是否普遍，」凱克天文臺KPF科學家Sherry Yeh說，「我們是第一代真正了解銀河系附近其他行星的人。」
KPF將通過寄主星的行為來尋找和測量系外行星。當行星繞著恆星運行時，它會產生一種引力，導致恆星「搖擺」。KPF將尋找這種恆星擺動，然後天文學家可以通過測量來推斷牽引恆星的行星的質量和密度。行星質量越小，恆星的擺動就越小，要捕捉到來回晃動的星光就越困難。KPF就是為了應對這一挑戰而設計的；一旦完全投入使用，它將能夠探測到以30釐米/秒的速度來回移動的恆星。
這臺最先進光譜儀的與眾不同之處在於，它是由一種不尋常的玻璃陶瓷混合材料製成的，無論溫度如何變化都能保持其形狀。這種熱穩定性是KPF的關鍵，因為儀器中的任何移動都可能導致虛假信號。通過減少熱運動，KPF可以以無可比擬的效率探測和測量系外行星。KPF將從2023年春季開始提供給科學界用於系外行星研究。
來源 / https://phys.org/news/2022-11-observatory-planet-finder.html
/海底的「挑戰者」殘骸
三十多年前，「挑戰者」號太空梭造成一名教師和其他六人死亡的悲劇。如今，人們發現飛機的大部分殘骸被埋在大西洋底的沙子裡。
美國航天局（NASA）甘迺迪航天中心11月10日宣佈了這一發現。證實了殘骸真實性的NASA經理Michael Ciannilli說：「當我看到水下的視訊錄影時，我的心跳了一拍，它把我帶回了1986年……”這是「挑戰者」號事故發生後幾十年來發現的最大殘骸之一，也是自1996年飛機左側機翼的兩塊碎片被衝上岸後發現的第一塊殘片。
今年3月，為一部電視紀錄片拍攝的潛水員在尋找二戰飛機殘骸時首次發現了這塊碎片。幾個月前NASA通過視訊證實，這塊碎片是太空梭的一部分，它在1986年1月28日升空後不久就解體了。機上七人全部遇難，包括首位前往太空的教師Christa McAuliffe。
1985年4月10日拍攝的「挑戰者」號太空梭。
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這塊碎片超過15英尺乘15英尺（4.5米乘4.5米）；它可能更大，因為它的一部分被沙子覆蓋了。Ciannilli說，由於這塊碎片上有正方形的隔熱瓦，所以它被認為來自太空梭的腹部。在NASA決定下一步行動時，這片碎片仍留在佛羅里達海岸附近卡納維拉爾角的海底。七名「挑戰者」號船員的家屬都已收到通知。
自事故發生以來，大約有118噸的「挑戰者」殘骸被回收。這相當於整個飛行器的47%，包括兩個固體燃料助推器和外部燃料箱的部分部件。
挑戰者號是在一個特別寒冷的早晨發射的，由於右側助推器的O型密封圈被腐蝕而墜落。哥倫比亞號的左側機翼被劃破，這是外部燃料箱的泡沫絕緣層在升空時斷裂的結果。管理不善也是飛機墜毀的原因之一。
來源 / https://phys.org/news/2022-11-section-destroyed-shuttle-ocean-floor.html
/ 銀河系後面有什麼？
一個由多所大學研究人員組成的研究小組發現了隱藏在銀河系某個部分後面的系外星系存在的證據。
太空科學家早就知道，由於銀河系中的一個凸起，夜空中有些地方几乎被遮住了。它被稱為「隱帶」，約佔黑暗天空的10%，研究人員想知道它背後可能是什麼。由於該區域還沒有得到很好的研究，因此人們對它可能隱藏的東西知之甚少。在這項新的研究中，研究人員使用了各種工具來更好地了解哪些東西可能被隱藏在人們的視野中。
紅色虛線圈劃定了中心區域，綠線表示兩個長縫的位置，紅色方塊表示觀測到的五個星系。圖片右側是58個候選星系。
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在過去的幾年裡，科學家們使用了各種各樣的工具來探測「隱帶」。這項新研究的研究人員首先收集了迄今為止收集到的所有資料，並使用最近從VVV調查中獲得的資訊添加了更多的資料。
VVV調查是由一個名為歐洲南半球天文研究組織的政府間研究組織發起的項目。它涉及位於多個地點的多臺最先進的研究設施。這項調查使用紅外線而不是可見光來研究恆星。在研究紅外圖像的過程中，研究人員發現能夠識別出存在於銀河系之外的幾個星系。由於它們的數量，研究人員認為，它們共同構成了巨大的銀河系外結構。據估計，該結構中可能有多達58個星系。
來源 / https://phys.org/news/2022-11-huge-extragalactic-milky.html
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太陽系誕生之初的彗星
中佛羅里達大學的一項新研究發現了有力的證據，表明彗星釋放出的分子氣體可能是太陽系誕生之初的組成成分。
領導這項研究的加州大學學者Harrington Pinto說，測量彗星釋放的氣體中存在的某些分子的比例，可以深入了解早期太陽系的化學組成和彗星形成後的物理過程。她測量了25顆彗星上的水、二氧化碳和一氧化碳氣體的含量，以測試太陽系形成和演化的預測模型。這些測量資料來自各種科學出版物。當測量同時進行時，她仔細地將不同的望遠鏡和不同的研究團隊獲得的資料結合起來。
廣域紅外巡天探測者（WISE）拍攝的彗星65/P Gunn。
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Harrington Pinto說：”最有趣的結果之一是，在奧爾特雲中運行的、遠離太陽的彗星，從未或很少在太陽附近繞行，它們彗發中產生的二氧化碳多於一氧化碳，而那些多次接近太陽的彗星則表現相反。這些資料與預測相一致，即在奧爾特雲中離太陽很遠的彗星可能表面受到宇宙射線的猛烈轟擊，以至於外層耗盡了一氧化碳。在它們第一次或第二次接近太陽後，這一變化過的外層被太陽‘炸掉’，露出更原始的彗星成分，釋放出更多一氧化碳。”
下一步，Harrington Pinto將帶領她的團隊分析詹姆斯·韋布空間望遠鏡的半人馬座觀測結果，並將結果與這項研究進行比較。
來源 / https://phys.org/news/2022-11-comets-insight-chemical-composition-early.html
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一起長大的恆星和行星
一個天文學家小組發現，在我們年輕的太陽系中，行星的形成比以前認為的要早得多，行星的組成部分與它們的母恆星同時生長。
對宇宙中一些最古老恆星的研究表明，像木星和土星這類行星的組成部分是在年輕恆星成長的同時開始形成的。人們曾認為，行星只有在恆星達到其最終大小時才會形成，但是發表在《自然·天文學》雜誌上的新結果表明，恆星和行星是一起「長大」的。這項由劍橋大學領導的研究改變了我們對包括太陽系在內的行星系統如何形成的理解，有可能解決天文學中的一個重大難題。
圖片來自Amanda Smith。
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該研究的第一作者、劍橋大學天文學研究所的Amy Bonsor博士說：「我們對行星如何形成有很好的了解，但我們有一個懸而未決的問題是，它們何時形成：行星的形成是在恆星還在成長的時候就開始了，還是在數百萬年後才開始的？」
為了嘗試回答這個問題，Bonsor和她的同事們研究了白矮星的大氣層——像太陽一樣古老的、微弱的恆星殘留物——來研究行星形成的組成部分。Bonsor說：「一些白矮星是神奇的實驗室，因為它們稀薄的大氣層幾乎就像天體的‘墳墓’。」通常情況下，行星的內部是‘望遠鏡無法觀測到的。但有一類特殊的白矮星——被稱為被「汙染」的系統——在它們通常乾淨的大氣中含有鎂、鐵和鈣等重元素。這些元素一定來自行星形成過程中留下的小行星等小天體，它們撞上了白矮星並在其大氣中燃燒殆盡。因此，對被汙染的白矮星的光譜觀測可以探測那些被撕裂的小行星的內部，讓天文學家直接了解它們的形成條件。
行星的形成被認為開始於一個原行星盤——主要由氫、氦以及微小的冰和塵埃顆粒組成——圍繞著一顆年輕的恆星旋轉。根據目前行星形成的主要理論，塵埃粒子相互粘在一起，最終形成越來越大的固體。其中一些較大的天體將繼續吸積，成為行星，有些則仍然是小行星，就像目前研究中撞向白矮星的那些。
研究人員分析了來自附近星系的200顆受汙染白矮星的大氣光譜觀測結果，並發現在這些白矮星大氣中看到的混合元素只有在許多最初的小行星曾經「融解」的情況下才能解釋。「融化的原因只能歸因於壽命很短的放射性元素，它們存在於行星系統的最初階段，但在短短100萬年內就會衰變消失，」Bonsor說，「換句話說，如果這些小行星是被一些只在行星系統形成之初存在很短時間的東西融化的，那麼行星形成的過程一定會非常迅速。」
「融化的原因只能歸因於壽命很短的放射性元素，它們存在於行星系統的最初階段，但在短短100萬年內就會衰變消失，」Bonsor說，「換句話說，如果這些小行星是被一些只在行星系統形成之初存在很短時間的東西融化的，那麼行星形成的過程一定會非常迅速。」這項研究表明，早期形成的情況很可能是正確的，這意味著木星和土星有足夠的時間成長為目前的大小。
來源 / https://phys.org/news/2022-11-polluted-white-dwarfs-stars-planets.html
