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wang.zhou.803 的博客

 
 
 

日志

 
 

2.5亿光年外的宇宙郊区竟隐藏着如此奇特的庞然大物!////3.3亿光年外发现神秘“幽灵”星系:暗物质占比99.99%///超星系团被发现:直径10亿光年///太阳系外发现四个新行星系统////科学家发现超级恒星:海山二星////开普勒望远镜发现一颗行星:天文学家为之困惑!  

2016-09-01 11:14:23|  分类: 科学研究(新发现) |  标签: |举报 |字号 订阅

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三体迷【宇宙探秘专栏】宇宙之大,无奇不有!发表在《天体物理学杂志》上的一项新研究揭开了UGC 1382星系隐藏至今的秘密。UGC 1382是一个位于2.5亿光年外的宇宙郊区的星系。原先天文学家认为,这只不过是一个小型而年迈的普通椭圆星系,就如下图所示:

2.5亿光年外的宇宙郊区竟隐藏着如此奇特的庞然大物! - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客
 

然而,研究人员在一次寻找椭圆星系中的恒星形成的过程中意外地发现了UGC 1382星系的秘密。他们观察了由NASA「星系演化探测器(GALEX)」收集的数据合成的紫外波段的星系图像,竟发现一个庞然大物从黑暗中展现出来。

 
2.5亿光年外的宇宙郊区竟隐藏着如此奇特的庞然大物! - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客
 

研究人员称,UGC 1382在原先所谓的椭圆星系中向外延伸出了悬臂,这是之前从未被察觉的。他们意识到了这个星系的不同寻常,随后从「斯隆数字巡天」、「两微米全天空巡天」、「广域红外线巡天探测卫星」、「甚大望远镜阵列」以及「杜邦望远镜」调取了UGC 1382的数据,进行深入研究。结果让他们大吃一惊,UGC 1382竟比原先所认为的要大10倍以上。UGC 1382横跨了71.8万光年的区域,相当于银河系直径的7倍,外围盘旋着稀薄的气体。

不过,这个星系最为惊人之处在于:UGC 1382内部的年龄竟然比外部的小。通常情况下,星系从内向外演化,内部的恒星都要比外部的古老,但UGC 1382却一反常态。这是非常不可思议的,就好比发现一颗树,其内圈树轮比外圈年轻。

研究人员认为,这个奇特的星系可能诞生于几个独立星系的合并,而不是由单一的星系演化而来。最初,一群小型星系被气体和暗物质所控制,然后在附近形成一个透镜状星系。在至少30亿年前,小型星系落入了透镜状星系的轨道,最终融合成今天的样子。有意思的是,UGC 1382的结构非常微妙,轻微的扰动就可能使其解体。幸好UGC 1382处于宇宙郊区,不会被宇宙的喧嚣所干扰。

 
2.5亿光年外的宇宙郊区竟隐藏着如此奇特的庞然大物! - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客
 

在宇宙中,或许还存在着更多类似的星系,对此需要进行更多的研究。这也在一定意义上表明——我们对宇宙真是知之甚少啊!

 

3.3亿光年外发现神秘“幽灵”星系:暗物质占比99.99%

         北京时间8月27日消息,天文学家近日发现了一个几乎完全由暗物质构成的“幽灵”星系。
         北京时间8月27日消息,天文学家近日发现了一个几乎完全由暗物质构成的“幽灵”星系。尽管这个编号为“蜻蜓44”(Dragonfly 44)的星系质量相当大,并且从宇宙的尺度上来说距离我们是相当近的,但它太暗了,以至于在过去的几十年里科学家们一直没能发现它的存在。直到去年,天文学家们才终于从后发座星系团中将这个距离我们大约3.3亿光年的星系识别出来。

2.5亿光年外的宇宙郊区竟隐藏着如此奇特的庞然大物!////3.3亿光年外发现神秘“幽灵”星系:暗物质占比99.99///超星系团被发现:直径10亿光年///太阳系外发现四个新行星系统////科学家发现超级恒星:海山二星////开普勒望远镜发现一颗行星:天文学家为之困惑! - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客

进一步的后续研究很快显示这绝非一个普普通通的星系。尽管蜻蜓44星系的质量大致和我们的银河系几乎一样,但这些质量中只有大约万分之一的质量是以恒星、尘埃或者气体以及其他形式的“常规”物质形式存在的,剩下的超过99.99%以上的组成部分则全部都是看不到的暗物质。

暗物质组成了我们所在宇宙的27%份额。尽管在蜻蜓44星系中的确也存在一些恒星,但数量并不是很多。相比之下,作为质量相近的星系,银河系内的恒星数量要比蜻蜓44星系超出100倍以上。美国夏威夷凯克天文台的科学家们是在对这一星系内恒星的运动情况开展详细观测和研究之后得到这项发现的。

皮特-冯·多库姆(Pieter van Dokkum)是美国耶鲁大学研究团队的成员,他指出:“恒星的运动会告诉你那里存在多少物质。它们不在乎是什么形式的物质,它们只会告诉你那里存在着物质。在蜻蜓44星系中,恒星的运动速度非常快,显示那里存在质量巨大的物质。我们多次注意到,这个星系中恒星的运动情况是无法用这个星系中那些恒星本身的质量来解释的。”

如果没有暗物质提供额外的引力,蜻蜓44星系很快就将分崩离析。科学家们认为宇宙中必定还存在着其他很多完全由暗物质组成的星系尚未被发现。相关研究论文的合著者,加拿大多伦多大学的罗伯托·亚伯拉罕(Roberto Abraham)教授表示:“我们不知道像蜻蜓44这样的星系是如何形成的。数据显示这个星系中的大部分恒星都存在与一个个密度相对比较高的团块结构中,这或许是一个重要的线索。但是在当前这个阶段,这一切都还只不过是猜测。”

暗物质是当前宇宙学领域尚未能解决的最重大问题之一。科学家们现在已经大致了解到,在宇宙中只有大约不到5%的质量-能量是由我们可以看见可以触摸的“常规”物质组成的。而暗物质我们完全看不到也摸不着,但却实实在在地能够产生引力作用,它们占据了宇宙成分的27%。暗物质不会反射光,也不会与电磁波发生任何相互作用,因此基本上没有办法对其进行直接探测。

尽管目前有一些理论,但关于暗物质的真正本质,我们仍然是知之甚少的。而宇宙中剩下的那68%则是一种更加令人困惑的组成部分——暗能量。这是一种具有负引力的力量,因此其倾向于将星系撕裂开,并导致宇宙的膨胀加速。多库姆表示:“这对于暗物质的研究将具有重要意义。最终,我们想要弄清楚暗物质的真正本质。现在的一场竞赛就在于要找到比蜻蜓44更加接近我们的大型暗物质星系,这样我们便可以从中寻找有可能帮助我们揭示暗物质粒子本质的信号。”



超星系团被发现:直径10亿光年

 
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宇宙是由巨大的星系围绕空无一物的空间构成的网络。图片来源:Volker Springel

一项最新发现再次提示人们宇宙的广袤无垠。这个新发现的遥远超星系团直径可达10亿光年,可能是至今为止在宇宙中发现的最大结构。

像银河系一样的单个星系通过引力作用被“捆绑”在一起,它们构成的星系团簇就形成了超星系团。超星系团反过来可以进一步连接在一起,形成叫作“长城”的星系长阵。从最大尺度来讲,宇宙就像一张由巨大星系围绕着空无一物的空间构成的网,而那些星系长城就是最粗的网线。

在附近的宇宙空间,人们都知道“斯隆长城”的存在,2014年科学家发现银河系是拉尼亚凯亚超星系团的一部分,这两者规模都很庞大。但新发现的“老板长城”质量可能相当于银河系的1万倍,比斯隆长城和拉尼亚凯亚超星系团均大2/3。

加那利群岛西班牙天体物理学研究所Heidi Lietzen团队在寻找45亿~64亿光年之外的超星系团时发现了它。在那片广阔的宇宙空间中,这个密度极大的巨大系统脱颖而出。

“它比同类的天体结构体积不止大一点。”Lietzen说,“老板长城”包含现在能观测到的830个星系,可能还有一些星系因为距离过于遥远难以被望远镜观测到。

和其他星系长城一样,这个新发现天体系统的定义也存在主观性。“我完全不知道他们为什么要把这些特征加在一起,称其为一个结构。”加州大学圣迭戈分校的Allison Coil说,“很明显这个结构中并不存在斯隆长城中存在的扭结和弯曲。”

但是夏威夷大学拉尼亚凯亚超星系团发现者Brent Tully则表示,决定哪些天体组成一个系统取决于个人的定义。超星系群也会竞争“已知最大天体”的桂冠。由于星系彼此之间缺乏将其连接在一起的物理机制,很多天文学家并不确定天体是否真的存在关联,因此,他们倾向于寻找坐落在宇宙网上的星系之间的巨大关联。从这一角度来说,新发现的“老板长城”位居第一宝座。

 

太阳系外发现四个新行星系统

科技日报北京2016年3月17日电 一个国际天文学家团队近日称,在太阳系外发现四个巨头行星系统,其中恒星要比太阳大得多,且恒星周围有些行星同伴质量比木星大2.4到5.5倍,并有很长的轨道周期,其中有两个稍微超过了4个地球年。有关研究成果发表在最新一期的学术网站arXivorg上。

该团队由智利天主教大学马蒂亚斯·琼斯牵头,他们通过系外行星在恒星周围演化径向速度程序发现新行星系统。团队用位于智利阿塔卡马沙漠的两台望远镜:托洛洛山美国洲际天文台的口径2.2米望远镜和拉西拉天文台的口径1.5米望远镜。同时,澳大利亚口径为3.9米的英澳望远镜对其进行了补充观测。

据物理学家组织网近日报道,研究人员使用安装在这些望远镜上的光谱仪,从2009年到2015年探测到166颗明亮巨大恒星,并采集了其中标样恒星的一些光谱。他们通过计算发现四颗巨大恒星:HIP8541、HIP74890、HIP84056和HIP95124,这些恒星显示出周期性的信号变化,最有可能的解释是它们存在行星同伴。

HIP8541b恒星是在发现的系外行星中最庞大的,质量大约是木星的5.5倍,有一个相当长的轨道周期,即1560天。它的母星比太阳大,其半径约是太阳半径的8倍。

HIP74890b和HIP84056b具有非常相似的质量和轨道周期。前者的质量是木星的2.4倍,是后者的92%。更大一些的行星轨道周期长达819天,比质量小的少约3天。它们的寄主恒星质量约是太阳的1.7倍,而HIP84056的半径是太阳半径的5.03倍,HIP74890的半径是太阳的5.77倍。

HIP95124b轨道周期则最短,为562天,其质量是木星的2.9倍,围绕的恒星质量是太阳的近两倍,半径约为太阳的5.12倍。

此外,新研究还证实,巨大的行星更容易在富含金属的恒星周围被发现。


 

 

科学家发现超级恒星:海山二星

 

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船底座海山二星是真正意义上的超级恒星。该恒星系统有两颗恒星,它们释放出的光亮是太阳的500万倍。

19世纪40年代,海山二星几乎成为夜空中第二亮的恒星系统,其发出的光在当时被称为“大喷发”,天文学家观察到它们喷发出的物质相当于10个太阳,现在它们的状态呈现为图中哈勃望远镜拍摄到的侏儒星云。天文学家一直设法寻找同样规模与亮度的恒星,但在银河系中并未发现相关目标。

现在,一个研究团队通过查阅美国宇航局(NASA)哈勃望远镜和斯皮策望远镜档案资料,对银河系附近的其他星系进行了探查,在1月6日举行的美国天文学会会议上,研究人员表示首次发现了5颗类似海山二星的超级恒星。

为了找到这些超级恒星,研究人员在海山二星的光谱能量分布(恒星在不同波长释放出多少能量)中辨别出了3个关键特征,从2012年到2014年,他们开展的初步检测一无所获,但去年却在调查中找到了“金脉”。

其中的案例之一是,研究人员在绰号为“南方风火轮”的螺旋星系M83的千万亿颗恒星中,发现了在红外波段时亮度和海山二星相当的数百颗恒星,而其中有两颗恒星和海山二极为相似。这项工作表明这种超级巨星有多么罕见,现在该团队已经有了更多的研究对象,他们希望进一步了解这些巨星如何燃烧、爆发以及为未来新恒星和行星的形成提供重元素。

 

开普勒望远镜发现一颗行星:天文学家为之困惑!


        开普勒太空望远镜是NASA专门用于系外行星搜寻的探测器,希望借此找到适合生命生存的系外行星。自2009年发射升空以来,开普勒太空望远镜已经发现了大量的系外行星,其中包括不少类似于地球的,位于宜居带的岩质行星。

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         近日,有消息称研究人员用开普勒太空望远镜在距离地球500光年外发现了一颗罕见的系外行星。这或是有史以来发现的最年轻的一颗完全成形的系外行星。这颗奇特的系外行星被命名为「K2-33b」,大小与海王星相当。

K2-33b的母星只有500到1000万年的历史,也就意味着这颗行星的年龄也与此相近,在天文学的尺度上,这无疑是非常年轻的。研究人员称,这是有史以来发现的最年轻的一颗完全成形的系外行星。相比于地球大约45亿年的历史,K2-33b顶多就只能算得上是一个刚出生的婴儿。在已经确认的3000多颗系外行星中,大多数的母星的年龄都超过10亿年,因此K2-33b显得相当特殊。

除了非常年轻之外,K2-33b还有一个特点——离母星非常近。众所周知,在太阳系中离太阳最近的一颗行星是水星,距离太阳大约5800万千米。然而,K2-33b距其母星的距离大约只有水星到太阳的距离的十分之一,以至于其公转周期非常短,每5天就能绕其母星运转一周。下图将K2-33b的轨道放进了太阳系进行对比,想必这里会是一个恐怖的人间地狱。 

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开普勒太空望远镜用「凌日法」发现这颗行星的踪迹后,研究人员用凯克天文台和斯皮策太空望远镜的数据来验证该恒星的亮度下降确实是由行星造成。同时,研究人员还发现这颗恒星被薄薄的碎片层围绕着。这可能是行星形成后的残余,也说明了K2-33b刚形成不久,确实是个新生儿。

然而,K2-33b也给天文学家带来了困惑——如此年轻的一颗行星为何会出现在离恒星如此近的距离?因为根据一些理论分析,K2-33b理应形成于更远的位置,然后再花数百万的时间慢慢向内迁移。对K2-33b来说,显然没有这么多的时间来进行这么一个漫长的过程。对这个问题的解释只有两种,要么K2-33b快速迁移到现在的位置,要么它本身就形成于此,目前尚无定论。


 


 

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