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科技新聞

新發現:銀河系驚現巨大恆星「冥界」

【2022年10月15日訊】(記者李言綜合報導)科學家們發現了一個巨大的「銀河系冥界」,裡面分布著已經坍縮成黑洞或中子星的遠古大質量恆星的遺骸。因此,研究人員稱這一新發現爲「銀河墓地」。

發表在《王家天文學會月報》(Royal Astronomical Society)上的這一新發現披露,這個「墓地」是如此之大,其高度幾乎是銀河系的三倍多。

研究發現,這些殘骸曾經是比我們的太陽大八倍以上的大質量恆星,它們在燃燒殆盡後崩潰,成為黑洞或中子星。

該研究主要作者、悉尼天文學研究所博士生大衛·斯威尼(David Sweeney)指出,「這些死亡恆星的緻密殘骸具有與銀河系的可見部分根本不同的分布和結構。」(點擊這裡觀看相關圖片。)

斯威尼和他的團隊推算出了這些恆星的生命週期,並利用這些信息創建了第一張顯示其殘骸所在位置的詳細地圖。他們建立的模型顯示了這些恆星在哪裡出生,在哪裡死亡,以及它們最終是如何分散在整個銀河系,甚至離開銀河系的。

較年輕的中子星和黑洞,對科學家來說相對容易找到,研究人員說,要找到較老的中子星難度明顯加大。

研究報告的共同作者、悉尼天文學研究所教授彼得·圖斯爾(Peter Tuthill)說,找到這些恆星「就像試圖找到神話中大象的墓地」。

「這些罕見的大質量恆星的骨頭一定就在那裡,但它們似乎籠罩在神秘之中。」他在一份新聞稿中說,「最古老的中子星和黑洞是在銀河系比較年輕、形狀不同的時候產生的,然後經歷了跨越數十億年的複雜變化。」

因此,通過建立模型來尋找這些恆星「一直任務重大」。

「銀河墓地」的側視圖顯示,它的中間比整個銀河系更加膨大。科學家們說這是超新星爆炸時產生的能量所致。

斯威尼說,這種能量是如此強大,以至於在「銀河系冥界」發現的「驚人的30%」的恆星「完全被彈出了銀河系」。

圖斯爾說:「根據統計,離我們最近的殘骸應該只有65光年遠:從銀河系的角度來看,或多或少在我們的後院。」

「現在我們知道去哪裡尋找,我們正在開發技術去獵取它們。」斯威尼補充說,「我敢打賭,『銀河系冥界』不會被長時間內籠罩在神秘之中。」

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為何海王星比天王星更藍?科學家找到原因

【2022年06月07日訊】(記者張雨霏編譯報導)天王星海王星太陽系最外側的兩顆行星,它們的大小、質量、大氣層的氣體組成以及溫度都極為相似。此外,兩顆行星都呈現藍色,但海王星外觀比天王星還要更藍,近日一個國際研究小組揭開了兩者顏色差異的原因。

天王星海王星太陽系內最遠的行星,它們是太陽系外圍的哨兵,都圍繞太陽公轉,但海王星的質量比天王星稍大。這兩顆冰巨行星都呈現藍色,是因為它們的大氣中都含有少量的甲烷。正是這些甲烷賦予了這些行星偏藍的顏色,因為甲烷會反射藍光。

當來自太陽的光線(由光譜中的所有顏色組成)照射到這些行星上時,甲烷吸收了一些較紅的顏色,而藍色的波長則被反射出去,使得它們呈現藍色,而且是朦朧的。但在可見光下(我們人類看到的),海王星的藍色比天王星更強烈。

近日,由牛津大學行星物理學教授帕特里克‧歐文(Patrick Irwin)領導的研究小組對這兩顆行星顏色不一樣的原因展開了調查,該團隊結合哈伯太空望遠鏡、NASA的紅外線望遠鏡以及北雙子望遠鏡的觀測數據,開發出一個關於這兩顆行星的大氣模型,結果發現它們的大氣層中有三層不同高度的氣溶膠,這是導致兩者顏色不同的原因之一。

(International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, J. da Silva/NASA /JPL-Caltech /B. Jónsson)

「這是第一個同時擬合從紫外到近紅外波長的反射太陽光觀測的模型」,該研究報告的主要作者歐文解釋說,「這也是第一個解釋天王星和海王星可見顏色差異的模型。」

研究人員表示,他們發現天王星上的大氣中間一層霧霾顆粒層的溫度在甲烷凝結水平之上,其霧霾顆粒比海王星上的霧霾顆粒更厚,這影響了這兩顆行星的可見顏色。

研究小組認為,這兩顆行星的大氣都是由氫、氦和甲烷組成,平常甲烷冰會在行星的中間層凝結成甲烷雪。而海王星的大氣層和天王星相比則更活躍,可以更有效地將氣態甲烷攪動到霧霾層。在霧霾層裡,氣態甲烷可以凝結在霧霾顆粒上,進而產生甲烷凝結雪。這種劇烈的活動會使海王星的霧霾層變薄,從而使它看起來更深藍;而天王星的大氣層則被描述為相對更「平靜」,所以它建立了一個更厚的層,使它有一個更漂白的、顏色偏淡的外觀。

「我們希望開發這個模型能幫助我們了解冰巨行星大氣中的雲和霧霾」,加州大學伯克利分校的天文學家、該研究報告共同作者邁克‧黃(Mike Wong)說,「解釋天王星和海王星之間的顏色差異則是一個意外的收穫!」

該研究成果近期發表在《地球物理學研究雜誌-行星》(Journal of Geophysical Research: Planets)上。

責任編輯:韓玉#