神奇的地球uux.cn据美国宇宙网 By Robert Lea：詹姆斯·韦伯宇宙望远镜的一张令人惊叹的新图像显示，一个超新星所在的宇宙岛在不同的时间点出现不是一次，也不是两次，而是三次。
詹姆斯·韦伯宇宙望远镜 JWST拍摄的这张看似不受时间限制的图像之所以成为可能，要归功于前景宇宙岛团的很大引力影响，以及阿尔伯特·爱因斯坦在一个世纪前预测的一种称为“引力透镜”的光线弯曲现象
在他的广义相对论中，爱因斯坦预言质量扭曲了空间和时间的结构，或者说“时空”。这类似于将一个球放在拉伸的橡胶板上，球在橡胶板上造成凹痕。球的质量越大，引起的翘曲程度就越大。在时空的情况下也是如此，太阳比行星造成更大的“扭曲”，宇宙岛比太阳造成更大的空间扭曲。
当光从背景物体穿过质量物体时，这种扭曲会影响光的通过。在极端情况下，因为光在到达我们的途中可以从背景透镜物体绕过透镜物体采取不同的路径，所以它可以导致背景物体被放大，甚至出现在天空中的多个点上。这意味着这种现象，“引力透镜”已经成为天文学家研究非常遥远的物体的有力工具。
仔细观察詹姆斯·韦伯宇宙望远镜在不同时间拍摄的同一红色宇宙岛的三个实例。 Image credit: ESA/Webb, 美国宇航局 & CSA, P. Kelly
在这张新的JWST影像中，透镜物体是银河星团RX J2129，位于宝瓶座，距离我们大约32亿光年。RX J2129正在使一个背景红色的超新星宿主宇宙岛复制它。
超新星爆发是由天文学家使用哈勃宇宙望远镜发现的，是一颗Ia型超新星，编号为2022riv。由于它们的光线非常均匀，天文学家通常将它们称为“标准蜡烛”。这种一致性意味着Ia型超新星实际上可以用作测量宇宙距离的工具，因为在相同的距离上，它们看起来完全一样。
当作一个引力透镜，RX J2129已经创建了这个宇宙岛的三个图像，它们的大小、位置甚至年龄都不相同，因为来自背景宇宙岛的光采取不同的路径，从而到达JWST的时间也不同。
这张由詹姆斯·韦伯宇宙望远镜拍摄的未加注释的图像显示了一个被许多较小的类似宇宙岛环绕的大型椭圆宇宙岛，包括宇宙岛团RX J2129和右上角的宇宙岛。 Image credit: ESA/Webb, 美国宇航局 & CSA, P. Kelly
沿着最长路径的光显示了背景宇宙岛最古老的时代，当时它的超新星仍在发生。第二长路径的下一张图片显示了320天后的宇宙岛，第一张图片显示了1000天后最短路径的最终一张图片。在后面的两张图片中，2022riv的超新星已经从视野中消失了。
在图像的右上角还出现了几个背景物体，由于引力透镜的扭曲效应，它们看起来像是同心的光弧。
JWST使用其近红外相机 NIRSpec进行了观测，该相机能够测量AT 2022riv的亮度，这是一颗非常遥远的早期超新星。强大的宇宙望远镜还对事件产生的光进行了光谱分析，这应该可以将这颗遥远的超新星与本地宇宙中最近出现的Ia型超新星进行比较。
这种比较可以用来测试测量距离时使用这些超新星的准确性，从而验证天文学最有用的工具之一的结果。
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。
