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银河系中发现奥秘无线电信号 每18分钟重复一次

时间:2023-08-06来源:网络作者:小白

银河系中发现奥秘无线电信号 每18分钟重复一次


银河系中发现奥秘无线电信号 每18分钟重复一次


银河系中发现奥秘无线电信号 每18分钟重复一次


据cnBeta:一个对宇宙中的无线电波进行测绘的团队发现了一个不寻常的东西,其每小时会释放三次很大的能量爆发,并且它还不同于天文学家之前所见的任何东西。发现它的团队认为它可能是一颗中子星或白矮星--太阳的塌缩核心--拥有一个超强的磁场。


宇宙中旋转,这个奥秘的天体发出一束辐射,穿过我们的视线,并在每20分钟内有一分钟是天空中最璀璨的无线电源之一。来自科廷大学国际射电天文研究中心节点的天体物理学家Natasha Hurley-Walker博士带领团队做出了这个发现。她说道:“在我们的观测中,这个天体在几个小时内出现和消失。这完全出乎我们的意料。


对于一个天文学家来说,这有点灵异,因为天空中没有任何已知的东西可以做到这一点。而且它离我们真的很近--约4000光年远。它就在我们的银河系后院。”科廷大学荣誉学生Tyrone O'Doherty利用西澳大利亚内陆的默奇森广域阵列MWA望远镜和他开发的一项新技术发现了这个天体。


现正在科廷大学攻读博士学位的O'Doherty先生说道:“令人兴奋的是,我去年确定的光源竟然是一个如此奇特的天体。MWA的宽阔视野和极高的灵敏度是勘测整个天空和探测意外情况的完美选择。”宇宙中开启和关闭的物体对天文学家来说并不陌生--他们称之为“瞬变体”。


这项研究的论文共同作者Gemma Anderson博士说道:“当研究瞬变体时,你在观察一颗大质量太阳的死亡或它留下的残余物的活动。”“慢速瞬变体”--如超新星--可能在几天内出现,几个月后消失。“快速瞬变体”--像一种叫做脉冲星的中子星--在几毫秒或几秒钟内闪烁。


但Anderson表示,发现一个开启了一分钟的东西真的很奥秘。她称,这个神奇的天体非常璀璨、比太阳还小但却发出高度极化的无线电波--表明这个天体有一个极强的磁场。


Hurley-Walker博士称,这些观察结果跟一种被称为“超长周期磁星”的预测天体相匹配。“这是一种缓慢旋转的中子星,在理论上已经被预测为存在。但没有人想到会直接探测到这样的一个,因为我们没有想到它们会如此璀璨。不知何故,它将磁能转换为无线电波,比我们之前看到的任何东西都要有效得多。”


Hurley-Walker博士现在正在用MWA监测这个天体,看看它是否重新开启。“如果它恢复了,整个南半球甚至轨道上都有望远镜可以直接指向它。”Hurley-Walker博士计划在MWA的庞大档案中寻找更多这些不寻常的天体。“更多的探测结果将告诉天文学家,这是一个罕见的一次性事件,还是一个我们以前从未注意过的庞大的新群体。”


MWA主任Steven Tingay教授表示,该望远镜是平方千米阵列SKA的先驱仪器--在西澳大利亚南非修筑世界上最大的射电望远镜的全球倡议。


“找到这个天体并研究其详细属性的关键是我们已经能够在Pawsey研究超级计算中心收集并存储MWA在过去近十年中产生的所有数据,”他说道,“当你发现一个天体时,能通过这样一个庞大的数据集进行回看,这在天文学中是相当独特的。毫无疑问,在未来几年里,MWA和SKA还将发现更多的宝石。”


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据cnBeta:天文学家发现了一个奥秘的无线电信号,它来自我们银河系的某个地方,然而任何已知的天体都无法解释这种现象。当它处于活跃状态时,这个信号源会发出持续时间长达1分钟的高能射电暴,约每隔20分钟一次。


这个天体是由一个团队利用西澳大利亚的默奇森广域阵列MWA望远镜发现的,该望远镜使用无线电波扫描天空的大片区域。科廷大学荣誉学生Tyrone O'Doherty正在寻找银河系平面内的瞬时物体比较相隔24小时拍摄的一对图像以寻找在这段时间内亮度变化的东西。


果然,一个信号以很大的无线电波峰值脱颖而出。当研究小组搜索同一地区的旧数据时,他们发现了更多具有惊人规律性的脉冲信号。不管它是什么,这个天体每隔18.18分钟就会像时钟一样发出脉冲,每个脉冲则持续30到60秒的时间。


这项研究的首席研究员Natasha Hurley-Walker博士表示:“在我们的观测中,这个天体在几个小时内出现和消失。这完全意想不到。对于一个天文学家来说,这有点灵异,因为在天空中没有任何已知的东西能做到这一点。而且它离我们真的很近--约4000光年远。它就在我们的银河系后院。”


更加神奇的是,这个天体并不只是不断地这样做--它在2018年1月经历了一个活跃期,2月的大部分时间是关闭的,然后在3月的大部分时间又打开了。在这30天的每个活跃期,它都坚持其严格的时间表,但在之前的五年或之后的四年中却都没有。


那么它是什么呢?一个来自深空的可疑重复的无线电信号总是会引起外星生物的话题,但研究人员说这是不可能的。该信号涵盖了非常广泛的频率范围,这表明它是一个自然来源。并且它的一些其他特征为它可能是什么提供了线索。


分析显示,来自该天体的光有90%是偏振的,这表明它有非常强的、高度有序的磁场。而它的重复性意味着它很可能在旋转。这些都是脉冲星和磁星的特征,而这个新的天体可能是其中之一--尽管是一个非常不寻常的天体。


这两个天体都是中子星的类型,是大质量太阳死亡后留下的紧凑核心。脉冲星发出的辐射束像灯塔一样扫过天空,这使它看起来像灯光在闪动。同时,磁星有极强的磁场。在罕见的情况下,中子星有可能既是脉冲星又是磁星,而由于这个新天体同时具有这两种特性,这就是一种可能性。


但有一个重要问题--它的旋转速度太慢了。脉冲星的旋转速度为几毫秒到几秒钟,帆叶网,而磁星的旋转速度可以慢到每10秒一次。这个新信号的18分钟旋转时间太长,无法整齐地装入盒子。


“问题是,如果你去做所有的数学运算,你会发现他们不应该有足够的能量来产生这种每20分钟一次的无线电波,”Hurley-Walker说道,“这是不可能的,它们应该是安静的。所以我们认为是磁场线以某种方式扭曲了。中子星经历了某种爆发或活动,导致暂时产生无线电波,这使得它强大到足以每20分钟产生一些东西。”


研究小组认为,该天体是一个“超长周期磁星”,这是一种慢速旋转的变体,已经被假设过但从未被探测到。


Hurley-Walker说道:“没有人想到会直接探测到这样的天体,因为我们没有想到它们会如此璀璨。不知何故,它将磁能转换为无线电波,比我们之前看到的任何东西都要有效得多。”


有趣的是,磁星还是另一个宇宙谜团的重要候选人,即快速射电暴FRB。这些信号是短命的无线电波脉冲,可以是一次性的事件,也可以定期或随机地重复。虽然这些信号的来源尚未得到证实,但磁星具有所有正确的成分,最近在我们银河系中的一个磁星被发现发出了可疑的类似FRB的信号。


研究小组称,超长周期的磁星也有可能是FRB的真相。


和以往一样,这个秘密只有通过更多的观测才干被解开。研究小组正在计划使用MWA来关注这个新的天体以防它重新开启,另外通过扫描银河系平面来寻找任何其他潜伏在那里的迹象。对其他档案数据的搜索也可能发现类似的信号。

ALMA 观测行星形成的尘埃遗址

PDS 70的伪彩色合成图像。左面板显示了之前在0.87毫米处的ALMA观测结果,右面板显示了3毫米处的新ALMA观测值。合成图像将毫米/亚毫米连续图像与ALMA(红色)、W.M.Keck天文台的红外连续图像(绿色)和VLT拍摄的氢发射线的光学图像(蓝色)相结合。图像显示,ALMA观测到的尘埃排放在Keck和VLT探测到的行星外形成了环状结构。在3毫米的波长处,可以明显看到粉尘排放集中在西北方向(图像的右上角)。来源:uux.cn/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO),W.M.Keck天文台,VLT(ESO),K.Doi(MPIA)(神秘的地球uux.cn)据ALMA望远镜:阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)通过在刚刚形成的行星轨道外检测到高浓度的尘埃颗粒(一种行星形成材料),成功地观测到了行星形成的地点。由Kiyoaki Doi领导的一个国际研究小组,当时是日本国家天文台(NAOJ)/高级研究生大学SOKENDAI的博士生,目前是马克斯·普朗克天文学研究所的博士后,用ALMA对一颗名为PDS 70的年轻恒星周围的原行星盘进行了3毫米波长的高分辨率观测。该天体拥有两颗已知的行星,新的ALMA观测揭示了行星轨道外尘埃颗粒的局部积聚。这一发现表明,已经形成的行星为行星积累了物质,并促进了下一颗行星的潜在形成。这项工作有助于揭示由多个行星组成的行星系统的形成过程,如太阳系。这篇题为“ALMA波段3观测揭示的PDS 70盘的不对称尘埃积聚”的文章已被《天体物理学杂志快报》接受发表。它可以在arXiv预印本服务器上找到。迄今为止,已经在太阳系内外发现了5000多颗行星。在某些情况下,它们组成了由多个行星组成的行星系统。这些行星被认为起源于围绕年轻恒星的原行星盘中的微米级尘埃颗粒。然而,这些尘埃颗粒是如何在局部积累并导致行星系统形成的,目前尚不清楚。PDS 70是唯一已知的在原行星盘内具有已形成行星的天体,这一点已通过光学和红外观测得到证实。揭示该天体中尘埃颗粒的分布将有助于深入了解已经形成的行星如何与周围的原行星盘相互作用,并可能影响随后的行星形成。之前对0.87毫米ALMA的观测揭示了行星轨道外尘埃颗粒的环形排放。然而,发射源可能在光学上很厚(不透明,近侧的灰尘颗粒会遮挡后面的灰尘颗粒),观察到的发射分布可能无法准确反映灰尘颗粒的分布。由Kiyoaki Doi领导的研究人员使用ALMA在3mm波长下对PDS 70周围的原行星盘进行了高分辨率观测。3mm处的观测值在光学上更薄(更透明),从而更可靠地提供了尘埃颗粒的分布。3毫米的新观测结果显示,与之前的0.87毫米观测结果不同,尘埃排放集中在行星外尘埃环内的特定方向。这表明,尘埃颗粒是行星的组成部分,在狭窄的区域积聚并形成局部团块。行星外的尘埃团表明,已经形成的行星与周围的星盘相互作用,将尘埃颗粒集中在轨道外缘的一个狭窄区域。这些聚集的尘埃颗粒被认为会生长成一颗新行星。行星系统的形成,就像太阳系一样,可以通过重复这个过程从内到外依次形成行星来解释。这项工作通过观测捕捉了已经形成的行星如何与周围环境相互作用并触发下一颗行星的形成,有助于我们理解行星系统的形成。领导这项工作的Kiyoaki Doi说:“天体由多个组件组成,每个组件都发射不同波长的辐射。因此,在多个波长下观察同一物体可以提供对目标的独特视角。“在PDS 70中,行星是在光学和红外波长下发现的,而原行星盘是在毫米波长下观察到的。这项工作表明,即使在ALMA的观测波长范围内,星盘也表现出不同的形态。“这突显了跨不同波长观测的重要性,包括使用ALMA进行多波长观测。使用不同望远镜在不同观测设置下观测目标的多个组成部分对于全面了解整个系统是必要的。”

TESS发现土星大小的系外行星TOI

TOI-4994在30(上)、10(中)和2(下)分钟节奏下的TESS光曲线,结合了6个不同的扇区。来源:uux.cn/Rodriguez等人,2024。(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(Tomasz Nowakowski):利用美国国家航空航天局的凌日系外行星勘测卫星(TESS),一个国际天文学家团队探测到一颗围绕一颗遥远恒星运行的新系外行星。这个新发现的外星世界被命名为TOI-4994b,它很温暖,比土星稍小。这一发现发表在12月3日预打印服务器arXiv上的一篇研究论文中。迄今为止,TESS已经确定了7300多颗候选系外行星(TESS感兴趣的天体,或TOI),其中571颗已被确认。自2018年4月发射以来,该卫星一直在对太阳附近约20万颗最亮的恒星进行调查,目的是寻找凌日系外行星,从小型岩石世界到气态巨星。现在,由马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心(CfA)的Romy Rodriguez领导的一组天文学家证实了TESS监测到的另一个TOI。他们在TOI-4994的光曲线中发现了一个凌日信号,这是一颗与太阳大小和质量相当的G型恒星,距离约1079光年。该信号的行星性质得到了使用地面望远镜(包括Las Cumbres天文台全球望远镜(LCOGT))的后续观测的证实。研究人员解释说:“在TESS的第12区首次检测到一个周期为21.5天的凌日信号,随后通过地面的后续光度测定得到了证实。”。这颗新发现的行星的半径约为0.76木星半径,其质量估计为0.28木星质量,其密度与土星相似,为0.78 g/cm3。TOI-4994b每21.5天绕其宿主运行一次,距离宿主0.15天文单位,其平衡温度约为717.6 K。因此,TOI-4994b的性质与土星相似,可以归类为温暖的土星系外行星。一般来说,已知的温暖土星的数量仍然相对较少,因为迄今为止发现的这类行星不到20颗,这使得TOI-4994 b成为该样本的有价值的补充。该论文的作者指出,TOI-4994 b的性质也表明,其历史是由行星间的散射和可能的合并形成的。然而,为了证实这一点,还需要进一步的观察。他们补充说,这颗行星是后续恒星倾角测量的良好候选者。当谈到母恒星TOI-4994(也称为TIC 277128619)时,它的半径约为1.05太阳半径,而它的质量与太阳相当。这颗恒星估计有63亿年的历史,有效温度为5640 K,金属丰度为0.165 dex。
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