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太空探索

银河系中的扭曲与银河系碰撞有关
弗吉尼亚大学 Russ Bahorsky 银河系的图形表示,显示其弯曲的外边缘。信用:程新伦当我们大多数人想象银河系的形状时,银河系包含我们自己的太阳和成千上万个其他恒星,我们想到的是一个中心质量,周围环绕着围绕它盘旋的扁平恒星。但是,天文学家知道,圆盘结构不是对称的,而是扭曲的,更像是浅顶软呢帽的边缘,并且扭曲的边缘不断绕着银河系的外缘移动。弗吉尼亚大学学院和艺术与科学研究生院的天文学研究生郑新伦说:“如果您曾经见过观众在体育场内挥手致意,那将非常类似于这个概念。” “在每一位观众站起来,然后在正确的时间和正确的顺序,因为它是绕着体育场创造了一波坐了下来。这正是星在我们的银河系在做什么。只有在这种情况下,波在绕着银河系的圆盘旋转时,银河系的圆盘也在绕着银河系的中心旋转。从体育迷的比喻来看,体育场本身也在旋转。”导致该翘曲发生的原因一直是辩论的主题。一些研究人员认为,这种现象是银河系本身不稳定的结果,而另一些研究人员则断言,这是遥远过去与另一个星系碰撞的残余。最近研究天体运动的郑和他的同事,UVA博士后研究员Borja Anguiano和学院天文学系教授Steve
2021-02-08 19:11:19
天文学家从宇宙最强磁铁之一发现奇异且前所未有的活动
Astronomers spot bizarre, never-before-seen activity from one of the strongest magnets in the universe天文学家从宇宙中最强的磁铁之一发现奇异的,前所未有的活动by ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave DiscoveryARC引力波发现卓越中心Artist’s impression of the active magnetar Swift J1818.0-1607. Credit: Carl Knox, OzGrav.艺术家对主动式磁星雨燕J1818.0-1607的印象。图片来源:卡尔·诺克斯(OlGrav)。Astronomers from the ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) and CSIRO have just observed bizarre, never-seen-before behavio
2021-02-04 18:41:20
常在火星上发现的矿物发现于南极冰层深处
Mineral often found on Mars discovered deep in Antarctic ice常在火星上发现的矿物发现于南极冰层深处by Bob Yirka , Phys.org鲍勃·伊尔卡(Bob Yirka),Phys.org The morphology of mineral grains in deep TALDICE investigated through SEM. Credit: Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-020-20705-z通过扫描电镜(SEM)研究了深层TALDICE中矿物晶粒的形态。图片来源:Nature Communications(2021)。 DOI:10.1038 / s41467-020-20705-z An international team of researchers has found evidence of the mineral jarosite in ice cores extracted from Antarctica. In their paper published in the journal Nature Communications, the researchers describe how the discovery came about and why they believe it could bolster theories regarding the presence of the same mineral on the surface of Mars.一个国际研究人员小组发现了从南极洲提取的冰芯中的矿物黄钾铁矾的证据。在发表于《自然通讯》杂志上的论文中,研究人员描述了这一发现是如何产生的,以及为什么他们相信该发现可以支持有关火星表面存在相同矿物的理论。 Jarosite is very rarely found on Earth—it is generally seen in mining waste that has been exposed to air and rain. The researchers with this new effort were not looking for it in their ice cores—they were focused on minerals in deep ice cores that might help to better understand ice age cycles. But when they came across the yellow- brown mineral, their interest was piqued. X-ray absorption testing and electron microscopy showed it be jarosite.黄铁矿在地球上很少见-通常在暴露于空气和雨水的采矿废物中看到。做出这项新努力的研究人员并没有在冰芯中寻找它,而是专注于深冰芯中的矿物质,这些矿物质可能有助于更好地了解冰龄周期。但是,当他们遇到黄褐色的矿物时,他们的兴趣激起了。 X射线吸收测试和电子显微镜显示它是黄钾铁矾。 The researchers suggest the mineral formed in ice pockets that also held small amounts of dust. Under the ice, they had eroded, the researchers noted. The finding brought to mind another site where jarosite is found—the surface of Mars. It was found there by the Opportunity rover back in 2004 and has been found to be abundant. Finding jarosite on Mars created a lot of excitement at NASA and around the world, because prior research had shown that water must be present for jarosite formation.研究人员认为,冰袋中形成的矿物质还含有少量的灰尘。研究人员指出,它们在冰下侵蚀了。这一发现使我想到了另一个发现黄钾铁矾的地点-火星表面。早在2004年,Opportunity流浪者就在那发现了它,并且发现它很丰富。在火星上发现黄钾铁矾在NASA和全世界引起了极大的兴趣,因为先前的研究表明,形成黄钾铁矾必须存在水。 The discovery of jarosite on Mars led scientists to come up with theories to explain how it might have originated. Some suggested it might have been left behind as salty water evaporated. Others suggested that Mars might have been covered by a massive ice blanket billons of years ago. They further suggested that jarosite could have formed in ice pockets. That would have been possible, they noted, if the ice blanket grew slowly with dust blowing onto it. At the time the theory was formulated, it was difficult to test because it had never been found to form that way anywhere else, including Earth. 在火星上发现的黄钾铁矾导致科学家提出了一些理论来解释其起源。一些人认为,咸水蒸发后可能会留下来。其他人则认为,火星可能在数年前被巨大的冰盖巨石覆盖。他们进一步认为,黄钾铁矾可能在冰袋中形成。他们指出,如果冰盖缓慢地生长并且上面吹着灰尘,那将是可能的。在提出该理论时,很难进行测试,因为从未发现它能以其他方式形成,包括地球。 Now that jarosite has been found deep in Antarctic ice, the latter theory will likely become the most prominent. The researchers note that the theory still has one glitch—the ice in Antarctica contains very small amounts of jarosite—on Mars, the mineral is found in large slabs. The researchers suggest that the difference might be explained by the huge amounts of dust on the Martian surface.现在已经在南极冰层深处发现了黄钾铁矾,后一种理论可能会成为最突出的理论。研究人员指出,该理论仍然存在一个小问题-南极洲的冰中含有很少量的黄钾铁矾-在火星上,这种矿物存在于大平板中。研究人员认为,这种差异可能是由火星表面上大量的尘埃所解释的。点击:查看更多太空探索文章 查看更多生物学文章 使用PDF文档翻译功能免责声明:福昕翻译只充当翻译功能,此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的,仅代表作者个人观点,与本网站无关,版权归原始网站所有。仅供读者参考,并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等,请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于:phys
2021-02-01 19:20:46
宇宙电磁炸弹为γ射线爆发的起源提供了照明
在我们的宇宙后院中已经看到了被称为巨大磁耀斑的天体爆发,但是它们如此明亮以至于使观测仪器蒙蔽。最后发现了更远的耀斑,揭示了这些排放物的细节。克里斯托弗·汤普森在二十世纪,许多天文学研究都是关于无常的研究。探测从无线电波到γ射线在内的整个电磁频谱的望远镜揭示了各种令人震惊的简短且经常令人迷惑的灾难。我们对许多类型的宇宙爆炸(例如超新星和γ射线爆发)的理解受到局限,因为我们无法看到它们的内部工作原理,也由于它们在我们自己的银河系中稀有。在这个问题上和其他在天文宇宙为研究耀斑外γ射线源的河外种群奠定了基础,这些γ射线源的亲属可以在附近找到,并且已经在静态中得到了很好的研究。这些信号源也可能连接到快速无线电脉冲串4-天文学上最热门的话题。 被称为磁星的恒星残骸以与其他任何类型的恒星根本不同的方式发光。它们似乎像普通中子星,例如射电脉冲星,其密度甚至大于原子核的密度。但是它们的磁场比大多数脉冲星(达到10 11特斯拉)5强1000倍。它们辐射的主要燃料不是核聚变(例如太阳),也不是释放剩余的热能(例如在像太阳恒星的残余物形成的白矮星中),甚至不是恒星自旋(例如在太阳系中)。脉冲星)。相反,支持磁场的强大电流的衰减会持续释放X射线和γ射线。即使处于静止状态,磁星的发光强度也可以是太阳5的100倍。它们最强的爆发亮度大约是一万亿倍,但值得注意的是,与过去十年中逐渐释放出的能量相比,它们可以在不到一秒钟的时间内释放出更多的能量。这些巨大的耀斑已经检测到的银河系内的几十倍,但其接近使得它们眩目璀璨星载X射线和γ射线望远镜。Svinkin等。1和Roberts等。图2显示了这些银河事件与2020年4月15日检测到的γ射线脉冲之间的密切对应关系,Svinkin等人( 1988年)。三角化到附近的星系NGC 253(也称为雕刻家星系;图1)使用称为“行星际网络”的仪器的组合。从这个距离看,两篇论文的作者能够确定γ射线光谱和耀斑的时间分布的精细细节-事实证明这是先前报道的河外耀斑的近照。在γ射线耀斑图中可以看到两个截然不同的分量:一个快速且快速变化的分量,持续几千分之一秒;速度较慢的物体呈指数衰减,速度则慢十倍。慢速组件所承载的能量与快速组件相当或更大。答案可能与以下事实有关:尽管磁星的表面比其他恒星5更热,但它们基本上是低温物体。中子星的外层包含重的,富含中子的核,并在恒星坍塌后立即冻结成固体,从而触发中子星的形成8。与地球的外层相比,这种地壳具有特殊的性质。深层地壳中的温度已大大降低,低于制造它的核材料的熔点。而且,这种材料是极好的电导体,可以有效地将其与扭曲的磁场相结合-磁场和地壳必须一起运动,要么在静止时缓慢运动,要么在爆发时更快运动。精确地如何触发电磁耀斑仍在研究中。与太阳的高温,磁化气氛相反,没有涡旋对流运动使嵌入的磁场主动变形。但是,在一个巨大的耀斑中,我们可以肯定地壳发生了非常大的破坏-想象一下加利福尼亚和纽约发生互换的构造事件。在4月15日事件及其同级中看到的较慢的分量与地壳变形松弛产生的相一致。这种破坏会扭曲了磁星的外部磁场,驾驶不稳定电流比流经日冕更强的十亿倍9,10。另一种后果可能是一个磁性回路的喷射,类似于大太阳耀斑11,12。磁干扰应足够强,以产生密集的流出的电子,正电子和γ射线气体。这种导电气体与磁场的相互作用被认为会产生Svinkin等人观察到的亚秒级γ射线光谱。以及Roberts及其同事。在其研究3中,费米LAT合作为磁火耀斑打开了新的窗口。它报告低能量γ射线中的其他两篇论文中描述1,2随后19秒后,发出了持续几分钟的高能γ射线。这是首次检测到来自磁晕的延迟高能γ射线。拟议的解释包括在耀斑释放出快速移动的(相对论)离子云—当喷发撞击NGC 253的气态介质时,高能γ射线在冲击波中产生。但是,目前尚不清楚电磁耀斑是否包含大量离子。由几乎纯净的电磁辐射组成的脉冲也将驱动冲击波,并且可能首先与相对论性的围绕电磁子的粒子星云相互作用。总结一下,这三篇论文报告了一个γ射线耀斑,它提供了有关中子星内部和周围磁应力如何松弛的直接线索。测得的能量比碰撞中子星产生的大多数γ射线爆发所产生的能量少1,000倍甚至更多,尽管持续时间是相似的。迄今为止,对γ射线爆发建模的理论家们尚未就产生事件标志性γ射线发射的过程达成共识。理解与电磁耀斑有关的异同将有助于缩小可能性。持续监测附近星系中的磁星也将限制快速无线电脉冲爆发源的模型。 点击:查看更多太空探索文章 查看文更多文献研究文章 使用免费图片翻译 免责声明:福昕翻译只充当翻译功能,此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的,仅代表作者个人观点,与本网站无关,版权归原始网站所有。仅供读者参考,并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等,请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于:nature
2021-01-30 17:15:46
科学家发现黑洞可能会达到“惊人的大”尺寸
Scientists find black holes could reach 'stupendously large' sizes科学家发现黑洞可能会达到“惊人的大”尺寸by Queen Mary, University of London伦敦大学玛丽皇后学院 This computer-simulated image shows a supermassive black hole at the core of a galaxy. The black region in the center represents the black hole’s event horizon, where no light can escape the massive object’s gravitational grip. The black hole’s powerful gravity distorts space around it like a funhouse mirror. Light from background stars is stretched and s
2021-01-24 17:00:31
我们可以利用黑洞中的能量吗?
Could we harness energy from black holes?我们可以利用黑洞中的能量吗?by Carla Cantor, Columbia University哥伦比亚大学卡拉·坎特 Plasma close to the event horizon about to be devoured by a rotating black hole. Credit: Classical And Quantum Gravity, 2015. Reproduced By Permission of IOP Publishing接近事件视界的等离子体将被旋转的黑洞吞噬。图片来源:Classic and Quantum Gravity,2015年。A remarkable prediction of Einstein's theory of general relativity—the theory that connects space, time, and gravity—is that rotating black holes have enormous amounts of energy available to be tapped.爱因斯坦的广义相对论(将空间,时间和引力联系起来的理论)的一个杰出预言是,旋转的黑洞有大量可利用的能量。For the last 50 years, scientists have tried to come up with methods to unleash this power. Nobel physicist Roger Penrose theorized that a particle disintegration could draw energy from a black hole; Stephen Hawking proposed that black holes could release energy through quantum mechanical emission; while Roger Blandford and Roman Znajek suggested electromagnetic torque as a main agent of energy extraction.在过去的50年中,科学家们试图想出释放这种力量的方法。诺贝尔物理学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)提出了一种理论,即粒子崩解可能会从黑洞中吸收能量。史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)提出黑洞可以通过量子机械发射来释放能量。而罗杰·布兰福德(Roger Blandford)和罗曼·扎纳克(Roman Znajek)则建议将电磁转矩作为能量提取的主要手段。Now, in a study published in the journal Physical Review D, physicists Luca Comisso from Columbia University and Felipe Asenjo from Universidad Adolfo Ibanez in Chile, found a new way to extract energy from black holes by breaking and rejoining magnetic field lines near the event horizon, the point from which nothing, not even light, can escape the black hole's gravitational pull.现在,在《物理评论D》(Physical Review D)杂志上发表的一项研究中,哥伦比亚大学的物理学家Luca Comisso和智利阿道夫·伊巴内斯大学的Felipe Asenjo找到了一种新的方法,可以通过打破并重新结合事件视界附近的磁场线来从黑洞中提取能量。 ,一点,甚至没有光都无法逃离黑洞的引力。"Black holes are commonly surrounded by a hot 'soup' of plasma particles that carry a magnetic field," said Luca Comisso, research scientist at Columbia University and first author on the study.哥伦比亚大学研究科学家,该研究的第一作者卢卡·科米索(Luca Comisso)表示:“黑洞通常被带有磁场的等离子颗粒的热'汤'包围着。”"Our theory shows that when magnetic field lines disconnect and reconnect, in just the right way, they can accelerate plasma particles to negative energies and large amounts of black hole energy can be extracted."“我们的理论表明,当磁场线以正确的方式断开和重新连接时,它们可以将等离子体粒子加速为负能量,并且可以提取出大量的黑洞能量。”This finding could allow astronomers to better estimate the spin of black holes, drive black hole energy emissions, and might even provide a source of energy for the needs of an advanced civilization, Comisso said.Comisso说,这一发现可以使天文学家更好地估计黑洞的自旋,驱动黑洞的能量排放,甚至可以为先进文明的需求提供能量来源。Comisso and Asenjo built their theory on the premise that reconnecting magnetic fields accelerates plasma particles in two different directions. One plasma flow is pushed against the black hole's spin, while the other is propelled in the spin's direction and can escape the clutches of the black hole, which releases power if the plasma swallowed by the black hole has negative energy.Comisso和Asenjo建立理论的前提是重新连接磁场会在两个不同的方向上加速等离子体粒子。一种等离子流被推向黑洞的自旋,而另一种则沿自旋的方向推进,可以逃离黑洞的离合器,如果黑洞吞下的等离子具有负能量,则释放动力。"It is like a person could lose weight by eating candy with negative calories," said Comisso, who explained that essentially a black hole loses energy by eating negative- energy particles. "This might sound weird," he said, "but it can happen in a region called the ergosphere, where the spacetime continuum rotates so fast that every object spins in the same direction as the black hole."Comisso说:“就像一个人通过吃负热量的糖果可以减轻体重一样。”他解释说,黑洞本质上是通过吃负能量粒子而失去能量的。他说:“这听起来可能很奇怪,但是它可能发生在一个称为“遍及地球”的区域,在该区域中,时空连续体旋转得如此之快,以至于每个物体都以与黑洞相同的方向旋转。”Inside the ergosphere, magnetic reconnection is so extreme that the plasma particles are accelerated to velocities approaching the speed of light.在人体工圈内部,磁性重新连接非常极端,以致等离子体粒子被加速到接近光速的速度。Asenjo, professor of physics at the Universidad Adolfo Ibáñez and coauthor on the study, explained that the high relative velocity between captured and escaping plasma streams is what allows the proposed process to extract massive amounts of energy from the black hole.阿道夫·伊巴涅斯大学的物理学教授,该研究的合著者阿森霍解释说,被捕获和逃逸的等离子体流之间的高相对速度是使拟议的过程能够从黑洞中提取大量能量的原因。"We calculated that the process of plasma energization can reach an efficiency of 150 percent, much higher than any power plant operating on Earth," Asenjo said. "Achieving an efficiency greater than 100 percent is possible because black holes leak energy, which is given away for free to the plasma escaping from the black hole."“我们计算出,等离子体通电过程的效率可以达到150%,远高于地球上运行的任何发电厂,” Asenjo说。 “由于黑洞会泄漏能量,因此有可能获得大于100%的效率,而能量会免费释放给从黑洞逸出的等离子体。”The process of energy extraction envisioned by Comisso and Asenjo might be already operating in a large number of black holes. That may be what is driving black hole flares—powerful bursts of radiation that can be detected from Earth.Comisso和Asenjo设想的能量提取过程可能已经在大量黑洞中运行。这可能是造成黑洞耀斑的原因-可以从地球探测到的强大的辐射爆发。"Our increased knowledge of how magnetic reconnection occurs in the vicinity of the black hole might be crucial for guiding our interpretation of current and future“我们对黑洞附近如何发生磁重新连接的了解增加,对于指导我们对当前和未来的解释至关重要。telescope observations of black holes, such as the ones by the Event Horizon Telescope," Asenjo said.望远镜观测黑洞,例如事件地平线望远镜的黑洞。”While it may sound like the stuff of science fiction, mining energy from black holes could be the answer to our future power needs.虽然这听起来像是科幻小说,但从黑洞中开采能量可能会满足我们未来的电力需求。"Thousands or millions of years from now, humanity might be able to survive around a black hole without harnessing energy from stars," Comisso said. "It is essentially a technological problem. If we look at the physics, there is nothing that prevents it."科米索说:“从现在起的数千年或数百万年中,人类可能能够在不利用恒星能量的情况下在黑洞附近生存。” “这本质上是一个技术问题。如果我们看物理学,没有什么可以阻止它的。”The study, Magnetic reconnection as a mechanism for energy extraction from rotating black holes, was funded by the National Science Foundation's Windows on the Universe initiative, NASA, and Chile's National Fund for Scientific and Technological Development.这项名为“磁重连接作为从旋转黑洞中提取能量的机制的研究”,是由美国国家科学基金会的“宇宙之窗”计划,美国国家航空航天局和智利国家科学和技术发展基金会资助的。Vyacheslav (Slava) Lukin, a program director at NSF, said the Foundation aims to catalyzes new theoretical efforts based on frontier observations at facilities such as the EHT, bringing together theoretical physics and observational astronomy under one roof.NSF的项目主管Vyacheslav(Slava)Lukin表示,基金会的目标是基于EHT等设施的前沿观测,促进新的理论工作,将理论物理学和观测天文学融合在一起。"We look forward to the potential translation of seemingly esoteric studies of black hole astrophysics into the practical realm," Lukin said.卢金说:“我们期待着将黑洞天体物理学似乎深奥的研究潜在地转化为实际领域。”"The ideas and concepts discussed in this work are truly fascinating," said Vyacheslav (Slava) Lukin, a program director at the National Science Foundation. He said NSF aims to catalyze new theoretical efforts based on frontier observations, bringing together theoretical physics and observational astronomy under one roof.国家科学基金会项目负责人维亚切斯拉夫(Slava)卢金说:“这项工作中讨论的想法和概念确实令人着迷。”他说,国家科学基金会的目的是基于前沿观测,促进新的理论工作,将理论物理学和观测天文学融合在一起。"We look forward to the potential translation of seemingly esoteric studies of black hole astrophysics into the practical realm," he added.他补充说:“我们期待将似乎深奥的黑洞天体物理学研究转化为实际领域。”点击:查看更多双语译文文章 查看更多物理学文章 使用双语译文翻译功能 免责声明:福昕翻译只充当翻译功能,此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的,仅代表作者个人观点,与本网站无关,版权归原始网站所有。仅供读者参考,并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等,请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于:phys
2021-01-17 18:05:44
对Theia 456的检查发现其近500颗恒星同时诞生
Examination of Theia 456 finds its nearly 500 stars were born at same time对Theia 456的检查发现其近500颗恒星同时诞生 An artistic rendering of generic stellar streams in the Milky Way. Credit: NASA/JPL- Caltech/R. Hurt, SSC & Caltech银河中普通恒星流的艺术渲染。图片来源:NASA / JPL- Caltech / R。南南合作和加州理工学院 The Milky Way houses 8,292 recently discovered stellar streams—all named Theia. But Theia 456 is special.银河系拥有8,292个最近发现的恒星流-全部都命名为Theia。但是Theia 456是特别的。A stellar stream is a rare linear pattern—rather than a cluster—of stars. After combining multiple datasets captured by the Gaia space telescope, a team of astrophysicists found that all of Theia 456's 468 stars were born at the same time and are traveling in the same direction across the sky.恒星流是稀有的线性模式,而不是星团。结合盖亚太空望远镜捕获的多个数据集之后,一组天体物理学家发现,Theia 456的468颗恒星全部同时诞生,并沿相同的方向在天空中飞行。"Most stellar clusters are formed together," said Jeff Andrews, a Northwestern University astrophysicist and member of the team. "What's exciting about Theia 456 is that it's not a small clump of stars together. It's long and stretched out. There are relatively few streams that are nearby, young and so widely dispersed."西北大学天体物理学家,研究团队成员杰夫·安德鲁斯(Jeff Andrews)说:“大多数恒星团是一起形成的。” “ Theia 456令人兴奋的是,它不是一团小小的恒星。它又长又延伸。附近的溪流相对较少,年轻且分布广泛。”Andrews presented this research during a virtual press briefing at the 237th meeting of the American Astronomical Society. "Theia 456: A New Stellar Association in the Galactic Disk" took place today (Jan. 15) as a part of a session on "The Modern Milky Way."安德鲁斯在美国天文学会第237次会议上的虚拟新闻发布会上介绍了这项研究。作为“现代银河”会议的一部分,今天(1月15日)举行了“ Theia 456:银河盘中的新恒星协会”。Andrews is a postdoctoral fellow at Northwestern's Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA). He conducted this work with astrophysicists Marcel Agüeros and Jason Curtis of Columbia University, Julio Chanamé of Pontifica Universidad Catolica, Simon Schuler of University of Tampa and Kevin Covey and Marina Kounkel of Western Washington University.安德鲁斯(Andrews)是西北天体物理学跨学科探索与研究中心(CIERA)的博士后。他与哥伦比亚大学的天体物理学家MarcelAgüeros和Jason Curtis,庞蒂菲卡大学的JulioChanamé,坦帕大学的Simon Schuler和西华盛顿大学的Kevin Covey和Marina Kounkel。While researchers have long known that stars form in groups, most known clusters are spherical in shape. Only recently have astrophysicists started to find new patterns in the sky. They believe long strings of stars were once tight clusters, gradually ripped apart and stretched by tidal forces.尽管研究人员早就知道恒星是成群形成的,但大多数已知的星团都是球形的。直到最近天体物理学家才开始在天空中寻找新的模式。他们认为,长长的星星串曾经是紧密的星团,逐渐被潮汐撕裂并伸展。"As we've started to become more advanced in our instrumentation, our technology and our ability to mine data, we've found that stars exist in more structures than clumps," Andrews said. "They often form these streams across the sky. Although we've known about these for decades, we're starting to find hidden ones."安德鲁斯说:“随着我们在仪器,技术和数据挖掘能力上的日趋先进,我们发现恒星存在的结构多于块状。” “它们经常在天空中形成这些溪流。尽管我们已经知道了数十年,但我们开始发现隐藏的溪流。”Stretching more than 500 light-years, Theia 456 is one of those hidden streams. Because it dwells within the Milky Way's galactic plane, it's easily lost within the galaxy's backdrop of 400 billion stars. Most stellar streams are found elsewhere in the universe—by telescopes pointed away from the Milky Way.长达500多年的光年,Theia 456是其中隐藏的溪流之一。由于它驻留在银河系的银河系平面内,因此很容易在银河系拥有4000亿颗恒星的背景下消失。大多数恒星流是在远离银河系的望远镜中发现的,在宇宙的其他地方。"We tend to focus our telescopes in other directions because it's easier to find things," Andrews said. "Now we're starting to find these streams in the galaxy itself. It's like finding a needle in a haystack. Or, in this case, finding a ripple in an ocean."安德鲁斯说:“我们倾向于将望远镜聚焦在其他方向,因为它更容易找到东西。” “现在我们开始在银河系本身中发现这些水流。这就像在大海捞针中找到一根针。或者,在这种情况下,就是在海洋中找到涟漪。”Identifying and examining these structures is a data science challenge. Artificial intelligence algorithms combed huge datasets of stellar data in order to find these structures. Then Andrews developed algorithms to cross-reference those data with pre-existing catalogs of documented stars' iron abundances.识别和检查这些结构是数据科学的挑战。人工智能算法梳理了巨大的恒星数据集,以找到这些结构。然后,安德鲁斯(Andrews)开发了将这些数据与已记录的恒星铁丰度目录进行交叉引用的算法。Andrews and his team found that the 468 stars within Theia 456 had similar iron abundances, which means that—100 million years ago—the stars likely formed together. Adding further evidence to this finding, the researchers examined a light curves dataset, which captures how stars' brightness changes over time.安德鲁斯和他的团队发现,Theia 456内的468颗恒星具有相似的铁丰度,这意味着-一亿年前-这些恒星很可能一起形成。为这一发现增加了进一步的证据,研究人员检查了一个光曲线数据集,该数据集捕获了星星亮度随时间的变化。"This can be used to measure how fast the stars are spinning," Agüeros said. "Stars with the same age should show a distinct pattern in their spin rates."阿格罗斯说:“这可以用来衡量恒星旋转的速度。” “同龄的恒星应该显示出不同的自旋速率。”With the help of data from NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite and from the Zwicky Transient Facility—both of which produced light curves for stars in Theia 456 —Andrews and his colleagues were able to determine that the stars in the stream do share a common age. 借助美国国家航空航天局(NASA)的过渡系外行星测量卫星和兹维基瞬变设施的数据,两者均产生了Theia 456中恒星的光曲线)安德鲁斯和他的同事们能够确定恒星流中的恒星确实有一个共同的年龄。The team also found that the stars are moving together in the same direction.研究小组还发现,恒星朝着同一方向移动。"If you know how the stars are moving, then you can backtrack to find where the stars came from," Andrews said. "As we rolled the clock backwards, the stars became closer and closer together. So, we think all these stars were born together and have a common origin."安德鲁斯说:“如果你知道恒星是如何运动的,那么就可以回溯找到恒星的来源。” “当我们倒转时钟时,星星变得越来越近。因此,我们认为所有这些恒星都是一起诞生的,并且有共同的起源。”Andrews said combining datasets and data mining is essential to understanding the universe around us.安德鲁斯说,将数据集和数据挖掘结合起来对于理解我们周围的宇宙至关重要。"You can only get so far with one dataset," he said. "When you combine datasets, you get a much richer sense of what's out there in the sky."他说:“到目前为止,只有一个数据集才能达到目标。” “当组合数据集时,您将对天空中的内容有更丰富的了解。” 点击:查看更多天文学文章 查看更多双语译文文章 使用双语译文文档翻译功能免责声明:福昕翻译只充当翻译功能,此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的,仅代表作者个人观点,与本网站无关,版权归原始网站所有。仅供读者参考,并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等,请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。 来源于:phys
2021-01-18 19:23:32
“银河大小”的天文台看到了引力波的潜在提示
'Galaxy-sized' observatory sees potential hints of gravitational waves“银河大小”的天文台看到了引力波的潜在提示by University of Colorado at Boulder科罗拉多大学博尔德分校This illustration shows the NANOGrav project observing cosmic objects called pulsars in an effort detect gravitational waves - ripples in the fabric of space. The project is seeking a low-level gravitational wave background signal that is thought to be present throughout the universe.Credit: NANOGrav/T. Klein此图显示了NANOGrav项目,该项目观察被称为脉冲星的宇宙物体,以力图检测引力波-空间结构中的波纹。该项目正在寻找被认为存在于整个宇宙中的低水平引力波背景信号。图片来源:NANOGrav / T。克莱因Scientists have used a "galaxy-sized" space observatory to find possible hints of a unique signal from gravitational waves, or the powerful ripples that course through the universe and warp the fabric of space and time itself.科学家们使用了一个“银河大小”的太空天文台,来寻找引力波中独特信号的可能提示,或者是贯穿宇宙的强大涟漪,扭曲了时空结构。The new findings, which appeared recently in The Astrophysical Journal Letters, hail from a U.S. and Canadian project called the North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav).这一新发现最近发表在《天体物理学杂志快报》上,该发现来自美国和加拿大一个名为“北美纳赫兹引力波纳米天文台”(NANOGrav)的项目。For over 13 years, NANOGrav researchers have pored over the light streaming from dozens of pulsars spread throughout the Milky Way Galaxy to try to detect a "gravitational wave background." That's what scientists call the steady flux of gravitational radiation that, according to theory, washes over Earth on a constant basis. The team hasn't yet pinpointed that target, but it's getting closer than ever before, said Joseph Simon, an astrophysicist at the University of Colorado Boulder and lead author of the new paper.十三年来,NANOGrav研究人员仔细研究了遍布整个银河系的数十个脉冲星发出的光,以试图检测“引力波背景”。这就是科学家所说的稳定的重力辐射通量,根据理论,它不断地在地球上冲洗。科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家,新论文的主要作者约瑟夫·西蒙说,研究小组尚未确定这个目标,但是比以往任何时候都更加紧密。"We've found a strong signal in our dataset," said Simon, a postdoctoral researcher in the Department of Astrophysical and Planetary Sciences. "But we can't say yet that this is the gravitational wave background."天体物理与行星科学系的博士后研究员西蒙说:“我们在数据集中发现了一个强烈的信号。” “但是我们还不能说这就是引力波的背景。”In 2017, scientists on an experiment called the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) won the Nobel Prize in Physics for the first-ever direct detection2017年,科学家在一项名为``激光干涉仪引力波天文台(LIGO)''的实验中首次获得了诺贝尔物理学奖of gravitational waves. Those waves were created when two black holes slammed into each other roughly 130 million lightyears from Earth, generating a cosmic shock that spread to our own solar system.引力波。这些波是在两个黑洞从地球大约1.3亿光年相互撞击时产生的,并产生了宇宙冲击,并传播到了我们自己的太阳系。That event was the equivalent of a cymbal crash—a violent and short-lived blast. The gravitational waves that Simon and his colleagues are looking for, in contrast, are more like the steady hum of conversation at a crowded cocktail party.那件事相当于a坠毁-剧烈而短暂的爆炸。相比之下,西蒙和他的同事正在寻找的引力波更像是在一个拥挤的鸡尾酒会上持续的嗡嗡声。Detecting that background noise would be a major scientific achievement, opening a new window to the workings of the universe, he added. These waves, for example, could give scientists new tools for studying how the supermassive black holes at the centers of many galaxies merge over time.他补充说,检测到背景噪声将是一项重大的科学成就,从而为宇宙的运转打开了一个新窗口。例如,这些波可以为科学家提供新的工具,以研究许多星系中心的超大质量黑洞如何随时间融合。"These enticing first hints of a gravitational wave background suggest that supermassive black holes likely do merge and that we are bobbing in a sea of gravitational waves rippling from supermassive black hole mergers in galaxies across the universe," said Julie Comerford, an associate professor of astrophysical and planetary science at CU Boulder and NANOGrav team member.“引力波背景的这些诱人的第一暗示表明,超大质量黑洞可能会合并,并且我们正处于由整个银河系中的超大质量黑洞合并引起的引力波海中摇曳,”朱莉·科默福德说, CU Boulder和NANOGrav团队成员的天体物理学和行星科学。Simon will present his team's results at a virtual press conference on Monday at the 237th meeting of the American Astronomical Society.西蒙(Simon)将于周一在美国天文学会(American Astronomicalnomic Society)的第237次会议上举行的虚拟新闻发布会上介绍其团队的研究结果。Galactic lighthouses银河灯塔Through their work on NANOGrav, Simon and Comerford are part of a high stakes, albeit collaborative, international race to find the gravitational wave background. Their project joins two others out of Europe and Australia to make up a network called the International Pulsar Timing Array.通过他们在NANOGrav上的工作,Simon和Comerford成为了一场颇有争议的赛事,尽管这是一场国际合作,旨在寻找引力波背景。他们的项目与来自欧洲和澳大利亚的其他两个国家一起组成了一个名为“国际脉冲星计时阵列”的网络。Simon said that, at least according to theory, merging galaxies and other cosmological events produce a steady churn of gravitational waves. They're humungous—a single wave, Simon said, can take years or even longer to pass Earth by. For that reason, no other existing experiments can detect them directly.西蒙说,至少根据理论,合并的星系和其他宇宙事件会产生稳定的引力波。它们实在太小了,西蒙说,单浪过地球可能需要几年甚至更长的时间。因此,其他现有实验无法直接检测到它们。"Other observatories search for gravitational waves that are on the order of seconds," Simon said. "We're looking for waves that are on the order of years or decades."西蒙说:“其他天文台都在搜索几秒钟的引力波。” “我们正在寻找数年或数十年量级的波浪。”He and his colleagues had to get creative. The NANOGrav team uses telescopes on the ground not to look for gravitational waves but to observe pulsars. These collapsed stars are the他和他的同事们必须有创造力。 NANOGrav小组在地面上使用望远镜不是寻找引力波而是观察脉冲星。这些坍塌的恒星是lighthouses of the galaxy. They spin at incredibly fast speeds, sending streams of radiation hurtling toward Earth in a blinking pattern that remains mostly unchanged over the eons.银河的灯塔。它们以令人难以置信的快速旋转,以闪烁的模式向地球发送辐射流,这些辐射流在整个世代几乎保持不变。Simon explained that gravitational waves alter the steady pattern of light coming from pulsars, tugging or squeezing the relative distances that these rays travel through space. Scientists, in other words, might be able to spot the gravitational wave background simply by monitoring pulsars for correlated changes in the timing of when they arrive at Earth.西蒙解释说,引力波改变了来自脉冲星的光的稳定模式,拉扯或挤压了这些射线在太空中传播的相对距离。换句话说,科学家可能仅通过监视脉冲星到达地球时机的相关变化,就能发现引力波背景。"These pulsars are spinning about as fast as your kitchen blender," he said. "And we're looking at deviations in their timing of just a few hundred nanoseconds."他说:“这些脉冲星的旋转速度与厨房搅拌机一样快。” “而且我们正在研究它们的时间偏差只有几百纳秒。”Something there那里的东西To find that subtle signal, the NANOGrav team strives to observe as many pulsars as possible for as long as possible. To date, the group has observed 45 pulsars for at least three years and, in some cases, for well over a decade.为了发现这种微妙的信号,NANOGrav小组努力在尽可能长的时间内观察尽可能多的脉冲星。迄今为止,该小组至少在三年中观测到了45个脉冲星,在某些情况下,已经观测了十多年。The hard work seems to be paying off. In their latest study, Simon and his colleagues report that they've detected a distinct signal in their data: Some common process seems to be affecting the light coming from many of the pulsars.艰苦的工作似乎正在得到回报。西蒙和他的同事们在最新研究中报告说,他们在数据中检测到了一个明显的信号:一些共同的过程似乎正在影响许多脉冲星发出的光。"We walked through each of the pulsars one by one. I think we were all expecting to find a few that were the screwy ones throwing off our data," Simon said. "But then we got through them all, and we said, 'Oh my God, there's actually something here.'"西蒙说:“我们逐一遍历了每个脉冲星。我认为我们都希望找到一些不可靠的脉冲星。” “但是后来我们经历了所有的一切,我们说,'哦,我的上帝,这里确实有东西。'”The researchers still can't say for sure what's causing that signal. They'll need to add more pulsars to their dataset and observe them for longer periods to determine if it's actually the gravitational wave background at work.研究人员仍然不能确定是什么引起了该信号。他们将需要向其数据集中添加更多的脉冲星,并对其进行更长时间的观察,以确定其是否实际上是引力波背景。"Being able to detect the gravitational wave background will be a huge step but that's really only step one," he said. "Step two is pinpointing what causes those waves and discovering what they can tell us about the universe."他说:“能够检测到引力波背景将是巨大的一步,但这实际上只是第一步。” “第二步是找出导致这些波动的原因,并发现它们可以告诉我们有关宇宙的信息。”点击:查看更多天文学文章 使用双语译文翻译免责声明:福昕翻译只充当翻译功能,此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的,仅代表作者个人观点,与本网站无关,版权归原始网站所有。仅供读者参考,并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等,请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于:phys
2021-01-12 20:29:33
中国天文学家发现591颗高速恒星
中国科学院 李元 591颗高速恒星的位置和轨道。图片来源:NAOC的孔骁 由中国科学院国家天文台的天文学家领导的研究小组,根据大天空区多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)和盖亚的数据,发现了591个高速恒星,其中43个甚至可以逃离银河系这项研究于12月17日在线发表在《天体物理学杂志增刊》上。自2005年发现第一颗高速恒星后,在15年内用多架望远镜发现了550多颗恒星。该研究的主要作者李银碧博士说:“这次发现的591颗高速恒星,是以前发现的总数的两倍,使目前的总数超过了1,000。”高速恒星是一种快速移动的恒星,它们甚至可以逃离银河系。“尽管在银河系中很少见,但具有独特运动学的高速恒星可以提供对从中央超大质量黑洞到遥远的银河光环的广泛银河科学的深刻洞察,” NAOC的陆有军教授说。该论文的合著者。LAMOST是中国最大的光学望远镜,具有世界上最高的光谱采集率,一次曝光即可观测到约4000个天体目标。它于2012年开始定期调查,并建立了世界上最大的光谱数据库。盖亚号是2013年启动的欧洲航天局(ESA)科学计划中的一项天基任务。它为超过13亿个源提供了天体参数,这是最大的天体参数数据库。这项研究的共同作者,NAOC的罗·阿里教授说:“这两个庞大的数据库为我们提供了发现更多高速恒星的空前机会,而我们做到了。”从运动学和化学方面,研究小组发现591颗高速恒星是内部光晕星。这项研究的合著者,NAOC的赵刚教授说:“它们的低金属性表明,大部分星系晕是由于矮星系的吸积和潮汐破坏而形成的。”这些高速恒星的发现告诉我们,未来进行的多次大型测量的结合将有助于我们发现更多的高速恒星和其他稀有恒星,这些恒星将用于研究有关我们银河系的未解之谜。 其他天文学文章免责声明:福昕翻译只充当翻译功能,此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的,仅代表作者个人观点,与本网站无关,版权归原始网站所有。仅供读者参考,并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等,请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于:phys
2020-12-29 18:20:42
哈勃望远镜发现了奇异行星,长期寻找的“第九大行星”相似
来源于:PHYS由 美国宇航局戈达德太空飞行中心 如这张画家的插图所示,这颗11颗质量高的木星系外行星被称为HD 106906b,它绕着336光年远的双星占据了一个不太可能的轨道。它可能提供了一些可能离家更近的线索:我们太阳系中一个假设的遥远成员,被称为“九号行星”。这是天文学家第一次能够测量到一个巨大的类似木星的行星的运动,该行星的运行距离其宿主恒星和可见的碎片盘很远。图片来源:NASA,ESA和M. Kornmesser(ESA /哈勃)一颗行星在距离我们336光年远的双星周围一个不太可能的轨道运行的行星,可能会提供一个线索,使人们知道离家更近的奥秘:我们太阳系中一个假设的遥远天体,被称为“九号行星”。这是天文学家第一次能够测量到一个巨大的类似木星的行星的运动,该行星的运行距离其宿主恒星和可见的碎片盘很远。该盘类似于我们的海王星带,海王星以外的小而冰冷的天体。在我们自己的太阳系中,可疑的第九行星也将在类似的奇怪轨道上位于柯伊伯带之外。尽管继续寻找第九行星,但这种系外行星的发现证明了这种奇数球轨道是可能的。该论文的主要作者,加州大学伯克利分校的Meiji Nguyen解释说:“该系统可能与我们的太阳系进行了独特的比较。” “它与偏心且高度失准的轨道上的主恒星相距甚远,就像对“九号行星”的预测一样。这就引出了这些行星如何形成和演化为最终结构的问题。”这家天然气巨头所在的系统只有1500万年的历史。这表明我们的第九行星-如果确实存在的话-可能在我们拥有46亿年历史的太阳系的演化中很早就形成了。极端轨道2013年,麦哲伦望远镜在智利阿塔卡马沙漠的拉斯坎帕纳斯天文台用麦哲伦望远镜发现了11颗质量为木星的系外行星HD 106906 b。但是,天文学家对行星的轨道一无所知。这仅需要哈勃太空望远镜能做的事情:以非常精确的方式收集流浪者在14年内的运动的非常精确的测量值。该团队使用了哈勃档案中的数据,为这项议案提供了证据。系外行星离其寄宿的明亮的年轻恒星非常遥远,比地球距太阳的距离大730倍,即近68亿英里。如此巨大的分离使得在如此短的哈勃观测时间内确定15,000年的轨道变得非常困难。鉴于遥远的母恒星的引力减弱,行星沿着其轨道的蠕变非常缓慢。哈勃望远镜团队惊讶地发现,遥远的世界有一个极端的轨道,该轨道非常偏离,拉长并且位于围绕系外行星双生主恒星的碎片盘的外部。碎片盘本身看起来非常不寻常,可能是由于任性行星的引力拖船造成的。 这张哈勃太空望远镜的图像显示了双星HD 106906周围的环境。在这里,这些恒星发出的明亮光被掩盖,可以看到系统中的微弱特征。恒星的星际盘不对称且扭曲,这可能是由于惯性行星HD 106906b的引力拖船造成的,该行星处于非常大且细长的轨道中。图片来源:NASA,ESA,M。Nguyen(加利福尼亚大学,伯克利分校),R。De Rosa(欧洲南方天文台)和P. Kalas(加利福尼亚大学,伯克利分校和SETI研究所)它是怎么到达那里的?那么系外行星是如何到达如此遥远而奇怪的倾斜轨道的呢?普遍的理论是它的形成离恒星更近,大约是地球到太阳距离的三倍。但是,在系统气体盘中的阻力导致行星的轨道衰减,迫使其向恒星对向内迁移。然后,旋转的双星产生的引力作用将其踢到一个偏心轨道上,使它几乎脱离系统并进入星际空间。然后,来自系统外部的一颗恒星稳定了系外行星的轨道,并阻止了它离开其母系。利用欧洲航天局盖亚调查卫星的精确距离和运动测量结果,智利圣地亚哥圣地亚哥欧洲南方天文台的成员罗伯特·德·罗莎(Robert De Rosa)和加利福尼亚大学的保罗·卡拉斯(Paul Kalas)在2019年确定了候选恒星。磁盘混乱在2015年发表的一项研究中,Kalas领导的一个团队发现了失控行星行为的间接证据:该系统的碎片盘极不对称,而不是材料的圆形“比萨饼”分布。圆盘的一侧相对于另一侧被截断,并且它在垂直方向上也受到干扰,而不是像在恒星的另一侧看到的那样局限于狭窄的平面。De Rosa解释说:“想法是,每当行星接近最接近双星时,它就会搅动盘中的物质。” “因此,每当行星通过时,它都会截断磁盘并将其推向一侧。这种情况已经在该系统处于类似轨道的情况下进行了该系统的仿真测试,这是在我们知道该行星的轨道之前过去。”Kalas解释说:“这就像到达车祸现场,而您正在尝试重建发生的事情。” “是不是经过恒星扰动的地球,那么地球扰动盘吗?它是在中间,首先扰乱了地球的二进制文件,然后将它扰动的盘?还是说通过明星扰乱地球和两盘以相同时间?这是天文学的侦探工作,收集了我们所需的证据,以弄清这里发生的事情的一些合理的故事情节。”这张哈勃太空望远镜的影像显示了11号木星质量系外行星HD 106906b的一个可能的轨道(虚线椭圆)。这个遥远的世界与它的宿主恒星相距甚远,这些恒星的灿烂光芒在这里被掩盖,以便可以看到这个星球。该行星位于其系统的星际碎片盘外,类似于我们自己的海王星以外的小冰冷天体柯伊伯带。圆盘本身是不对称且变形的,这可能是由于任性行星的引力拖曳所致。图像中的其他光点是背景恒星。图片来源:NASA,ESA,M。Nguyen(加利福尼亚大学,伯克利分校),R。De Rosa(欧洲南方天文台)和P. Kalas(加利福尼亚大学,伯克利分校和SETI研究所)九号星球的代理?HD 106906 b的奇异轨道的这种情况在某种程度上类似于可能导致假设的第九号行星终止于我们自己太阳系的外围,远远超出了其他行星的轨道和柯伊伯带。九号行星可能在内部太阳系中形成,并被与木星的相互作用所淘汰。然而,木星-我们太阳系中众所周知的800磅大猩猩-很可能将第九行星抛向冥王星之外。通过的恒星可能通过将轨道路径推离木星和内部太阳系中的其他行星而使被踢出的行星的轨道稳定。卡拉斯说:“就好像我们有一台用于自己的行星系统的时光机可以追溯到46亿年前,看看当我们的年轻太阳系动态活跃并且一切都被颠簸并重新排列时,会发生什么。”迄今为止,天文学家仅对第九行星有间接证据。他们发现了海王星以外的一小群天体,与太阳系的其余部分相比,它们以不寻常的轨道运动。一些天文学家说,这种结构表明,这些物体是由一个巨大的看不见的行星的引力把它们放在一起的。另一种理论是,没有一个巨大的扰动行星,而是这种失衡是由于多个更小物体的综合引力影响所致。另一个理论是,第九行星根本不存在,较小物体的聚集可能只是统计异常。韦伯望远镜的目标科学家使用美国宇航局即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜计划获取HD 106906b上的数据,以详细了解地球。“您可能会问的一个问题是:这颗行星周围是否有自己的碎片系统?每次靠近宿主恒星时,它都会捕获物质吗?您将能够利用Webb的热红外数据对其进行测量,德罗莎说。“此外,就帮助理解轨道而言,我认为韦伯对于帮助确认我们的结果将是有用的。”因为韦伯对较小的土星质量行星很敏感,所以它可能能够检测出从该行星系统和其他内部行星系统射出的其他系外行星。Nguyen解释说:“有了Webb,我们可以开始寻找既古老又隐隐的行星。” Webb独特的灵敏度和成像功能将为检测和研究这些非常规行星和系统开辟新的可能性。该小组的发现发表在2020年12月10日的 《天文杂志》上。点击:查看更多天文学文章 查看双语译文文章免责声明:福昕翻译只充当翻译功能,此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的,仅代表作者个人观点,与本网无关,版权归原始网站所有。仅供读者参考,并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等,请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。
2020-12-11 18:38:55
小行星琉璃谷尘埃—美国宇航局的学家们准备对其进行探测
来源于:PHYS美国宇航局戈达德太空飞行中心 Lonnie Shekhtman在玻璃安瓿瓶中安装在金箔上的默奇森陨石斑点(约4微克)的放大图像。当时NASA戈达德的天体化学家将执行热水提取程序,以释放任何可溶于水的有机化合物。图片来源:NASA的戈达德太空飞行中心/埃里克·T·帕克当地时间12月6日(美国12月5日),日本太空船Hayabusa2从地球表面上方约120英里(或200公里)处将一个太空舱降落到澳大利亚内陆地区。该舱内有一些太阳系中最珍贵的货物:飞船今年早些时候从小行星Ryugu的表面收集的尘埃。到2021年年底,日本航空航天局(JAXA)将把Ryugu的样本散布到全球的六支科学家团队中。这些研究人员将对这些古老的谷物进行生产,加热和检查,以进一步了解其起源。在Ryugu调查人员的团队中,将是位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的天体生物学分析实验室的科学家。天体生物学实验室的研究人员使用与法医实验室使用的尖端工具相似的手段来解决犯罪。但是,美国宇航局戈达德的科学家没有解决犯罪问题,而是探寻太空岩石以寻找分子证据,以帮助他们整理早期太阳系的历史。戈达德天体生物学分析实验室主任杰森·德沃金说:“我们正在努力做的是更好地了解地球如何演变成今天的样子。” “如何通过围绕我们形成的太阳的一堆气体和尘埃,使我们在地球上以及在其他地方变得生命?” 德沃金作为一个全球性的团队,将探索一个国际副样品在搜索有机的Ryugu的化合物是前体地球上的生命。龙古(Ryugu)是一个较大的小行星的古老碎片,形成于催生我们太阳系的气体和尘埃云中。这是一种有趣的小行星,富含碳,是生命必不可少的元素。当德沃金和他的团队明年夏天收到Ryugu样品的份额时,他们将寻找有机化合物或碳基化合物,以便更好地了解这些化合物如何首先形成并在整个太阳系中扩散。占星生物学家感兴趣的有机化合物包括氨基酸,氨基酸是构成成千上万个蛋白质的分子,这些蛋白质负责提供生命中某些最重要的功能,例如产生新的DNA。通过研究太空岩石中保存的氨基酸类型和数量的差异,科学家可以建立这些分子如何形成的记录。目前距离地球900万英里(即1500万公里)的龙古(Ryugu)尘埃,将是科学家们提供的保存最完好的空间材料之一。这只是在太空中收集并返回地球的第二颗小行星样本。在Ryugu交付之前,JAXA于2010年带回了微小的小行星丝川样本,这是历史上第一次小行星采样任务的一部分。在此之前,作为“星尘”任务的一部分,NASA在2006年从Wild-2彗星获得了少量样本。接下来,在2023年,NASA的OSIRIS-REx将返回至少12盎司(或数百克)的小行星Bennu,该小行星一直在太空中飞行,数十亿年来基本上没有变化。视频于2019年2月22日(JST)拍摄,Hayabusa2首次降落在小行星龙谷表面以收集样本。信用:日本航空航天局日本福冈九州大学地球化学教授Hiroshi Naraoka说:“我们的最终目标是了解地球外环境中有机化合物的形成方式。” “因此,我们要分析许多有机化合物,包括氨基酸,硫化合物和氮化合物,以建立小行星发生的有机合成类型的故事。”在分析了Ryugu的组成之后,科学家们将其与Bennu进行了比较,Bennu是OSIRIS-REx取得了巨大成功的样本的地点,该地点在10月20日短暂触及了小行星的表面。德沃金说:“这两个小行星的形状相似,但本努似乎有更多的证据证明过往的水和有机化合物。”他的实验室还计划接收十分之一盎司或几克的本努。“鉴于它们来自小行星带的不同母体,并且有着不同的历史,看到它们之间的比较将非常有趣。”分析小行星颗粒需要大量练习分析Ryugu尘埃将是Goddard天化学家们最艰巨的项目之一。他们将不得不处理少量的样品。Hayabusa2预计从龙宫收集的灰尘不超过几克(约合六种咖啡豆!),尽管这种材料比从丝川返回的材料要多得多。这一微小的数量将分散在许多科学家中,这意味着德沃金和他的同事只会得到原始样品的一小部分,比典型的雪花略多。“与我们分析陨石相比,我们将处理的样品分配要比通常处理的要少得多,”与德沃金合作的戈达德天体化学家埃里克·T·帕克说。帕克说,戈达德团队与国际同事合作,已经练习处理小样本超过一年了。例如,他们分析了来自富含碳的陨石Murchison的尘粒。然后,他们使用相同的技术来分析其中没有任何地外物质的样品,以确保他们能够分辨出两者之间的区别。戈达德的科学家收到Ryugu尘埃后,会将粒子悬浮在玻璃管内的水溶液中。然后,他们将溶液加热至沸水或212华氏度(100摄氏度)的温度,持续24小时,以尝试提取可溶于水的任何有机化合物。研究人员将通过功能强大的分析机运行该解决方案,该分析机将按形状和质量分离内部的分子,并识别每种分子。德沃金的Ryugu分析团队的戈达德研究员汉娜•L•麦克莱恩(Hannah L.McLain)说:“对于像Ryugu这样的非常珍贵的样本,你当然会想,‘我希望这个试管不会破裂’,或者‘我希望这个反应能正确进行’。”但目前,我们已经完全建立了技术,以确保不会出现任何问题,我们很高兴能够分析真实样本。” 点击:查看更多天文学文章 查看其它分类文章免责声明:福昕翻译只充当翻译功能,此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的,仅代表作者个人观点,与本网无关,版权归原始网站所有。仅供读者参考,并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等,请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。
2020-12-08 19:20:27
超级计算机模拟可能会解开月球形成的奥秘
来源于:PHYS由达勒姆大学 研究人员调查早期地球与火星大小的物体之间的碰撞可能如何导致月球形成的3D模拟横截面的静止图像。图片来源:塞尔吉奥·鲁伊斯·波尼利亚(Sergio Ruiz-Bonilla) 天文学家已经迈出了一步,以了解月球可能是由早期地球与45亿年前的另一个巨大天体之间的巨大碰撞形成的。由英国达勒姆大学(Durham University)领导的科学家在DiRAC高性能计算设备上进行了超级计算机仿真,以将火星大小的行星Theia撞向早期地球。他们的模拟产生了一个有轨道的物体,它有可能演变成类似月球的物体。尽管研究人员谨慎地说这并不是月球起源的确定证据,但他们补充说,这可能是了解我们最近的邻居可能如何形成的有希望的阶段。这项发现发表在《皇家天文学会月刊》上。人们认为月球是在早期地球与Theia的碰撞中形成的,科学家认为,该碰撞可能是我们太阳系中的一个古老星球,大约相当于火星。研究人员进行了模拟,以追踪碰撞发生后四天中来自地球和Theia早期的物质,然后在像球池球一样旋转Theia之后进行其他模拟。与Theia初次旋转的大小和方向有关的与早期地球的模拟碰撞产生了不同的结果。研究人员研究3D模拟的横截面,研究早期地球与火星大小物体之间的碰撞如何导致月球形成。将少量自旋添加到撞击器(Theia)时,会产生类似月亮的物体,类似于未添加自旋的情况。图片来源:塞尔吉奥·鲁伊斯·波尼利亚(Sergio Ruiz-Bonilla) 在一个极端中,碰撞将两个物体融合在一起,而在另一个极端,则发生了刮擦碰撞。重要的是,没有在Theia中添加自旋的模拟会产生质量约为月球质量80%的自重块材料,而在添加少量自旋时会创建另一个类似月球的物体。由此产生的团块将落入撞击后地球周围的轨道,并通过扫掠围绕地球的碎片盘而增长。模拟的团块还具有一个类似于月球的小铁芯,外层材料由早期的地球和Theia组成。最近对阿波罗太空任务收集的月球样品中氧同位素比率的分析表明,早期地球和撞击物质的混合物可能形成了月球。主要作者Sergio Ruiz-Bonilla,博士学位。达勒姆大学计算宇宙研究所的研究员说:“通过在模拟过程中向Theia添加不同量的自旋,或者完全不进行自旋,它为您提供了地球早期地球可能发生的各种不同结果。数十亿年前,它们都被一个巨大的物体撞击。“令人兴奋的是,我们的一些模拟产生了这种轨道上的团块,该团块相对比月球小得多,并且在撞击后的地球周围还形成了一盘额外的材料,这将有助于团块随时间增长。研究人员进行的3D模拟的横截面研究了早期地球与火星大小物体之间的碰撞如何导致月球的形成。当撞击者(Theia)未加任何自旋时,与早期地球的碰撞产生了一种自引力的物质团,其质量约为月球的80%。图片来源:塞尔吉奥·鲁伊斯·波尼利亚(Sergio Ruiz-Bonilla) “我不会说这是月亮,但这肯定是一个继续寻找的非常有趣的地方。”由达勒姆(Durham)领导的研究小组现在计划进行进一步的模拟,以改变靶标和撞击器的质量,速度和旋转速度,以了解其对潜在月球形成的影响。达勒姆大学计算宇宙学研究所的合著者Vincent Eke博士说:“我们能否获得一系列不同的结果,取决于我们是否在蒂亚号撞上地球之前对其进行了自旋。“特别令人着迷的是,当没有向蒂娅施加任何自旋或很少自旋时,与早期地球的撞击会留下一堆碎片,在某些情况下,其中包括一个足够大的尸体,值得称其为原型月亮。“很可能还有许多可能发生的碰撞需要进一步研究,这可能使我们更加了解月球是如何形成的。”点击:查看更多太空类文章 试用免费文档翻译免责声明:福昕翻译只充当翻译功能,此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的,仅代表作者个人观点,与本网无关,版权归原始网站所有。仅供读者参考,并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等,请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。
2020-12-04 19:44:52
中国:月球探测器准备将岩石样品送回地球
来源于:PHYS 由中国国家航天局提供的Chang娥五号飞船着陆器-上升器组合上的全景相机拍摄的这张照片显示了2020年12月2日星期三降落在月球上之后的月球表面。中国政府说,该航天器已着陆这是自1970年代以来首次将月球岩石带回地球。(国家航天局/新华社通过AP) 中国周四表示,其最新的月球探测器已经完成了对月球表面的采样,并将其密封在航天器中以便返回地球,这是40多年来任何国家首次尝试进行这种任务。嫦娥五号是第三个在月球着陆的中国探测器,它是北京航天计划一系列日益雄心勃勃的任务中的最新一次。北京航天计划还载有一个探测机器人,携带火星漫游者前往火星。嫦娥五号在周二登陆月球近海的风暴海,执行自1976年以来首次将月球岩石送回地球的任务。中国国家航天局在一份声明中说,该探测器“已经完成了在月球上的采样,并且样品已经被密封在航天器内。”计划要求将被称为“上升者”的探测器的上层发射回月球轨道,以将样品转移到胶囊中返回地球。返回的时间尚不明确,着陆器可以持续多达一个月日或14个地球日,然后温度骤降将使它无法使用。嫦娥号既可以从地面上挖出样本,也可以在2米(超过6英尺)的距离内进行钻探,以获取可以提供月球,地球其他行星和太空特征历史线索的材料。 由中国国家航天局提供的Chang娥五号航天器上的相机拍摄的这张照片显示了在2020年12月1日星期二着陆过程中的月球表面。中国航天器星期二降落在月球上,将月球岩石带回地球,自1970年代以来,政府首次宣布。(中国国家航空航天局通过AP) 着陆是其主要任务,而着陆器还配备了广泛的照相功能,可对着陆点周围的区域进行拍照,并使用探地雷达在地表以下绘制条件,并分析月球土壤中的矿物质和水分含量。娥五号的返回舱原定于12月中旬在内蒙古的草原降落,自2003年中国首次将人类送入太空以来,中国载人的神舟飞船就返回了那里,成为仅有的第三个这样做的国家。仅次于俄罗斯和美国。 在这张由中国国家航天局提供的嫦娥五号航天器上的相机拍摄的图像中,其阴影在2020年12月1日星期二的着陆过程中反映在月球表面上。中国航天器在星期二着陆在月球上政府宣布,自1970年代以来首次将月球岩石带回地球。(中国国家航空航天局通过AP) 嫦娥五号恢复了有关中国的传闻,有一天向月球派了一支载人飞船,并可能在月球上建立了科学基地,尽管尚未为此类项目提出时间表。中国还于2011年启动了第一个临时轨道实验室,并于2016年启动了第二个临时轨道实验室。计划要求在2022年之后建立一个永久性空间站,并可能由可重复使用的太空飞机提供服务。 在新华社发布的这张照片中,屏幕显示了着陆的嫦娥五号航天器和下面的月球表面图片,由Chang娥五号航天器上的照相机在着陆过程中在北京航空航天控制中心(BACC)拍摄。 2020年12月1日,星期二在北京。中国政府宣布,星期二降落在月球上,将月球岩石带回地球。(金立旺/新华网通过美联社) 点击:查看更多天文学文章 查看双语译文文章免责声明:福昕翻译只充当翻译功能,此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的,仅代表作者个人观点,与本网无关,版权归原始网站所有。仅供读者参考,并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等,请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。
2020-12-03 19:18:30