磁星巨大而复杂的磁场使其成为宇宙中最强的磁体。（图片来源：uux.cn/Shutterstock）
（神秘的地球uux.cn）据美国生活科学网站（Harry Baker）：新的研究表明，一颗磁星在经历了多年的无线电静默后于2018年“醒来”，发出了奇怪、不稳定的无线电信号，科学家无法解释这些信号。这些发现表明，宇宙中最强大的磁铁比我们最初意识到的还要奇怪。
磁星是一类罕见的超致密坍缩恒星，被称为中子星，其超强磁场是地球磁场的数万亿倍。磁星很可能是由超新星产生的，但也可能是由中子星碰撞产生的。这些宇宙事件产生的能量使磁星成为迄今为止发现的旋转速度最快的天体之一。但最终，随着自转速度的减慢，它们会失去能量并转变为规则中子星。到目前为止，只探测到大约30颗磁星。
一些磁星偶尔会在其复杂磁场展开和断裂时剧烈爆炸，导致它们以X射线、伽马射线和最常见的无线电脉冲的形式向太空发射大量辐射。这些爆发可以以数百万个太阳的力量爆发，使天文学家能够发现磁星。但几年后，这些爆发减少了，快速旋转的恒星再次从视野中消失。
2018年12月，一颗名为XTE J1810-197的城市大小的磁星于2003年首次被发现，在经历了十多年的无线电静默后，由于其中一次爆发，它再次出现在天文学家面前。从那以后，这颗距离地球约8000光年的磁星继续向我们的星球发射无线电脉冲，使研究人员能够用世界上一些最大的射电望远镜监测这一天体。
在4月8日发表在《自然天文学》杂志上的两项新研究中，研究人员分析了XTE J1810-197发出的无线电脉冲，发现这些信号中有一种奇怪的“摆动”。进一步的分析表明，这些波动无法用任何已知的磁星行为来解释，这表明有一些全新的东西在起作用。
磁星最终会随着自转速度的减慢而变成规则的中子星。（图片来源：uux.cn/盖蒂图片社）
英国曼彻斯特大学的天体物理学家、两项新研究的合著者Patrick Weltevrede在一份声明中说：“我们的发现表明，我们可以探测到的无线电波的产生涉及到奇异的物理过程。”。但目前，该团队无法解释这些新颖的过程是什么。
最初，研究人员认为信号的摆动是“自由进动”的结果，磁星球形的轻微不对称导致其像陀螺一样摆动。然而，在XTE J1810-197重新唤醒大约三个月后，尽管信号没有，但摆动突然停止，这意味着磁星改变了形状（研究人员说，这是不太可能的）或自由进动最初不是信号的原因。
研究人员使用德国埃菲尔斯伯格望远镜（左）、英国洛弗尔望远镜（中）和澳大利亚穆里扬望远镜（右）的观测结果来研究XTE J1810-197。（图片来源：uux.cn/Norbert Junkes/Mike Peel/Marcus Lower）
相反，研究人员现在认为，XTE J1810-197的一个磁极附近的一个起伏等离子体区域起到了“偏振滤波器”的作用，当无线电脉冲从婴儿中子星发出时，它会使其摆动。但澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的天体物理学家、其中一项研究的主要作者Marcus Lower在声明中表示，“等离子体究竟是如何做到这一点的，还有待确定”。
研究人员现在将在其他无线电发射磁星的信号中寻找这些摆动，看看他们是否能揭开谜团。他们希望通过解决这个难题，他们将能够更好地了解中子星是如何形成的，以及物质在如此高密度下是如何表现的。
三名研究人员在《对话》上发表的一篇文章中写道：“就像猫一样，无法预测磁星接下来会做什么。”。“但随着当前和未来望远镜的升级，我们现在比以往任何时候都更准备在下一次决定醒来时突袭。”
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。
