http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-08-22
科学家新近发现一颗外行星：散发暗红光芒
这是一张艺术示意图，展示新发现的系外行星GJ 504b，其质量约为木星的4倍，从而使其成为迄今使用直接成像技术在一颗类太阳恒星周围发现的质量最小的系外行星
这张合成图像综合了昴星团望远镜在两个波段拍摄的恒星GJ 504及其附近空间图像，包括拍摄于2011年5月的橘色(1.6微米)图像以及拍摄于2012年4月的蓝色(1.2微米)图像。当经过图像处理，去除耀眼的星光之后，围绕其运转的行星GJ 504b终于显露出来
这张合成图像综合了昴星团望远镜在两个波段拍摄的恒星GJ 504及其附近空间图像，包括拍摄于2011年5月的橘色(1.6微米)图像以及拍摄于2012年4月的蓝色(1.2微米)图像。当经过图像处理，去除耀眼的星光之后，围绕其运转的行星GJ 504b终于显露出来
新浪科技讯 北京时间8月10日消息，据美国宇航局网站报道，近日，一个国际天文学家小组利用设在夏威夷的日本昴星团望远镜首次拍摄到围绕明亮恒星GJ 504运行的一颗系外行星的图像。这颗编号为GJ 504b的系外行星是一颗巨行星，其质量大约是木星的数倍，大小则与木星相当。它是迄今使用直接成像技术在一颗类太阳恒星周围发现的质量最小的系外行星。
米歇尔·迈克埃尔文(Michael McElwain)是一位来自美国宇航局戈达德空间飞行中心的科学家，也是做出本次发现的科学组成员之一。他说：“如果我们能前往这颗行星近距离观察，我们将会发现这颗行星由于内部的热量仍在自身发出暗色的光芒，就像是一颗樱桃，一种单调的暗红色。”他说：“我们的近红外相机发现其相比其它拍摄的行星蓝色调要显得强得多，这可能暗示其大气中云量较少。”
GJ 504b围绕恒星公转的距离几乎是木星到太阳距离的9倍，这一现象给解释其成因的理论提出了一个大难题。根据目前最广为接受的理论，即所谓核吸积模型，木星这类巨行星形成于围绕年轻恒星存在的富含气体和碎屑的吸积盘。在小天体的相互撞击中出现原始的星子，在不断的撞击吸积过程中这个原始星子逐渐壮大，并在引力作用下不断吸收更多的物质和气体，最终形成行星。
这一理论在太阳系中得到了较好的应用，可以解释从水星一直到海王星的形成，后者的轨道距离是地球的30多倍(即30个天文单位，AU)。但是在更远的距离上，这一理论开始显现它的局限性。而行星GJ 504b到其恒星的投影距离是43.5AU，所谓投影距离是在不确知该行星系统相对我们视线倾角的情况下测量得到的距离值，真实的距离值取决于该系统真实倾角值的大小。项目组成员，美国普林斯顿大学哈勃奖学金博士后马库斯·詹森(Markus Janson)表示：“在传统行星形成理论框架内，这是最难以解释的情况。”他说：“它的发现说明我们有必要认真审查现有的行星形成理论，或许我们将有必要对其中的一些基本假设进行重新评估。”
该项研究是“昴星团望远镜系外行星与吸积盘战略考察”(SEEDS)计划的组成部分，该计划的目的旨在使用设在夏威夷莫纳克亚山顶的日本昴星团望远镜对数百颗近距离恒星进行直接成像，尝试拍摄其周围可能存在的行星体或吸积盘结构。这项为期5年的计划于2009年开始，由日本国立天文台的天文学家田村元秀博士领导。
尽管直接成像被认为是搜寻围绕其它恒星运行的行星体和吸积盘结构最直接也最重要的手段之一，但是其难度和挑战也是可想而知的。日本东京工业大学的天文学家葛原正幸教授是做出此次这一发现的研究组负责人，他说：“此次直接成像给出了这颗系外行星的亮度，温度，大气以及轨道方面的大量信息，但是由于这颗行星是如此暗弱，如此靠近恒星，这就像是尝试在一台探照灯的周围寻找一只萤火虫。”
借助昴星团望远镜安装的先进自适应光学修正系统，SEEDS项目在近红外波段开展成像工作。自适应光学系统可以抵消地球大气扰动产生的偏差。加上另外一些先进设备的协助，所有这些让研究组得以将系外行星直接成像的边界进一步向前推进一步。有关本次这项研究工作的论文已经被《天体物理学报》接受，将于近期发表。
研究显示，这颗编号为GJ 504b的系外行星质量约为木星的4倍，有效温度约为237摄氏度。其围绕公转地恒星GJ 504为一颗G0型恒星，这表明其温度比太阳稍高一些，在夜空中其位于室女座，亮度接近肉眼视觉极限。这颗恒星距离地球约57光年，天文学家估算认为这一行星系统的年龄约为1.6亿年，这是根据这颗恒星的颜色以及自转速度推算出来的。
年轻的恒星是进行直接成像最有吸引力的目标，因为其周围新生的行星还尚未能充分冷却，这就增加了其在红外波段的辐射信号强度。迈克埃尔文说：“我们的太阳正值中年，但是GJ504现在才刚过了它寿命的1/30，它还非常年轻。因此对这样一个恒星系统进行观测就有点像是观察我们太阳系极早期的模样。”(晨风)
[新浪网]
太阳系外一行星一年仅8.5小时
新华社华盛顿8月19日电 (记者林小春)中国有“天上方一日，地上已千年”的古话。现在，美国天文学家在太阳系外发现一颗大小接近地球的行星，地球上一天24小时，那里差不多是3年时间。
美国麻省理工学院19日说，这颗被命名为“开普勒78b”的系外行星距地球约700光年，它与所环绕恒星之间极近，其轨道半径只有所环绕恒星半径的3倍，这导致“开普勒78b”环绕恒星公转一个周期仅为8.5小时，这也是迄今发现的公转周期最短的行星之一。
“开普勒78b”与地球体积类似，但距其恒星太近，肯定不适合人类居住。麻省理工学院的研究人员估计，“开普勒78b”表面温度可能高达2760摄氏度。在这样的极高温下，该行星最外层可能已完全融化，看上去“可能是一个巨大的熔岩海洋”。
最让研究人员激动的是，他们还发现了“开普勒78b”发出的光线，这是第一次发现这么小的系外行星能发光。研究人员认为，“开普勒78b”发出的光线有助“破译”该行星表面组成成分以及反射特性等详细信息，他们计划将来用更大型望远镜进行观测。
“开普勒78b”是美国“开普勒”太空望远镜所发现，相关论文刊登在《天体物理学杂志》上。研究报告第一作者、麻省理工学院副教授乔希·威恩说：“我们已对公转周期为几天的行星习以为常，那几个小时的呢？有这样的行星吗？现在我们可以肯定，确实有一些这样的行星。”
[新华网]
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哈勃望远镜揭示遥远恒星爆发喷流立体结构
这三张图像均为哈勃空间望远镜拍摄，展示了从一颗爆发恒星喷发出的物质在其周遭空间堆积的三维结构。
新浪科技讯 北京时间2013年6月9日消息，据美国宇航局网站报道，科学家们近期观察到从一颗爆发新星上发出喷流的闪光，这道闪光为研究人员提供了机会，让他们得以绘制出从这颗恒星喷射物质的三维立体结构图。
天文学家们利用美国宇航局的哈勃空间望远镜对近距离双星系统“罗盘座T”进行了观测，这是一个“再发新星”，上一次爆发发生在2011年4月份。
这种新星的爆发具有规律性，它是当在一个双星系统中存在一颗白矮星(即一颗与太阳质量接近的恒星耗尽燃料后爆发形成的残骸内核)，由于其会不断从其近旁的伴星那里“窃取”氢物质，在此过程中期密度和温度不断上升，最后终于引发热核聚变反应，在1天左右的时间内其亮度会陡然上升超过1万倍。新星爆发的强度是惊人的，其释放的能量相当于1000万亿吨炸药爆炸。罗盘座T大约每隔12~50年爆发一次。
与一些预测不同，天文学家们很惊讶地发现此前几次爆发过程中产生的喷射物仍然残留在恒星的周围，形成围绕新星的物质盘。这一发现表明这些物质尽管的确会不断沿着双星系统运行平面向外扩散，但并不会逃离该系统。
阿林·柯莱特(Arlin Crotts)来自美国哥伦比亚大学，是研究组成员。他表示：“我们完全预料将会看到一个球形的物质壳，但观测显示这里存在的是一个物质盘，其中充满先前几次爆发中积累的正快速向外扩散运移的物质。”
研究组成员，纽约州霍夫斯特拉大学的史蒂芬·劳伦斯(Stephen Lawrence)在近期于印第安纳波利斯举行的美国天文学会会议上报告了有关此次研究的内容。
研究组成员，同样来自哥伦比亚大学的詹妮弗·索科罗斯基(Jennifer Sokoloski)指出，在物质如何被抛射的过程中，伴星起到了关键性的作用，在伴星作用的限制下，物质喷射物形成一个扁平的形状，集中存在于轨道平面附近。从地球观察，这个物质盘大约呈现30度的倾角。
借助美国宇航局哈勃空间望远镜的广角相机3号，研究组利用新星爆发过程中产生的闪光，在其照亮先前喷发中积累的物质盘过程中，追踪光线的传播路径。结果显示这个物质盘非常巨大，直径几乎有1光年，以至于新星爆发产生的光芒无法一次照亮所有的物质，而是扫过物质盘面，渐次照亮物质盘的各部分，这种现象被称为“光回声”。对这些光信号的探测能告诉科学家这一物质盘的哪些部分距离我们较远，哪些部分距离则较近。通过对这些光线的追踪，研究组得以绘制出这颗新星周遭物质带三维立体结构图。
劳伦斯表示：“我们都见过在释放烟火时，绽放的烟花照亮之前遗留在空中烟雾的场景。相似的，我们这次所做的便是借助罗盘座T恒星的爆发闪光来探查其周遭遗留物质盘的立体结构。”
尽管科学家们此前便曾经观察到闪光穿越围绕新星存在的物质盘的场景，但这是第一次一个围绕爆发恒星的物质盘的三维结构被如此精细的探查。天文学家们此前曾经对其它恒星周围的光回声现象，但那些光回声案例中被照亮的都是恒星周遭的星际介质，而在这一案例中则是从爆发恒星自身喷射出来的物质。
研究小组还利用此次光回声研究的时机重新测算了这颗新星与地球之间的距离。最新的测算结果显示这颗新星距离约为1.56万光年，而此前的估算认为其距离值大约介于6500~1.6万光年之间。顾名思义，恒星“罗盘座T”位于南天的罗盘座。
目前研究组仍在继续对哈勃望远镜的数据进行分析，并计划在此基础上构建一个喷流模型。罗盘座T在其历史上曾经有过多次喷发纪录。除了2011年的那次事件之外，其他被记录在案的喷发纪录包括：1890年，1902年，1920年，1944年以及1966年。
天文学家们将发生这种爆发现象的恒星称作“新星”，因为它们往往是突然出现在天空中的。随着氢的逐渐耗尽，一颗新星一般会在数天乃至数周之内逐渐黯淡。
研究组成员中还包括哥伦比亚大学的海莲娜·乌塔斯(Helena Uthas)。近期研究组将在线发布他们的论文，并将于6月20日出版的《天体物理学报》正式刊出。索科罗斯基是这篇论文的第一作者。(晨风)
[新浪网]
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The Elementary Particles Causing the Thermonuclear Fusion and the Evolvement of the Fixed star