http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2015-03-28
巴人论评:超新星喷射巨量尘埃证明源自宇宙碰撞而非恒星爆炸
从美国科学家发现超新星喷发巨量物质的事实来看,这是非常符合超新星系星体碰撞的产物的观点。有些表现剧烈的超新星应该是恒星团相互碰撞的结果。
An. Lee 认为,“这是超新星经历星体碰撞留下的产物,也只有最剧烈的碰撞才会产生如此巨量的喷射物。”“超新星源于恒星自我爆炸的说法存在很多不能自圆其说的问题。”“许多矮星系之间的碰撞,或者矮星系与某些其内在气体密度淡薄的星系发生碰撞,也是超新星爆发的存在实例。相信以后会有更多的宇宙观测事实指正超新星爆发源自宇宙碰撞。”
超新星现象是研究宇宙的一个重要窗口。An. Lee 认为,“超新星的形成过程中,因为物质大量喷射确实会快速生成许多恒星和奇多行星。这不能否认那些行星的形成就不经历热核聚变过程,因为碰撞喷射过种中也存在巨量热核聚变活动的,不过被喷射得更远地区的物质更容易首先被冷却形成行星。”“所谓超新星爆发是星体相互碰撞的现象,更是新恒星和巨量行星快速形成的另一种形式,这种形式在宇宙中应该是很多的。”
An. Lee 甚至认为类星体现象可能与超新星存在某种相似的机制,但是,“目前还不能完全肯定那就是超大号高密度球状星系团之间相撞的结果。”不过,“宇宙碰撞应是宇宙运动的本质。”
“昨天(3月26日),美、英两国科学家确证发现了矮星系中存在大量伽马射线,这恰恰是碰撞的表征之一。”这表明,本网前不久发表的An. Lee关于超新星系星体碰撞之结果的观点已经为世界一流科学家高度关注。我们确实很惊讶,因为互联网,两三天的功夫,这方面已经快速成长为天文学家研究的一个新热点。我们相信,发酵还将继续深入下去!
[巴人 2015-03-28]
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超新星爆炸喷射巨量尘埃:足以形成7000个地球
美国宇航局同温层红外天文观测台的观测数据揭示了一个超新星残余内幸存的尘埃(白色)。这个超新星残余被称之为“人马座A东侧超新星残余”(蓝色),科学家对其进行X射线观测。无线电辐射(红色)展示了不断膨胀的冲击波与周围的星际云(绿色)发生的撞击
美国天文学家表示超新星是行星形成的“缺失一环”。观测过程中,他们发现一个巨云,能够证明超新星可以产生数量惊人的物质,足以形成数千颗行星。纽约康奈尔大学的莱安-劳表示:“我们的观测结果显示一颗在1万年前爆炸的超新星产生一个独特的云,云内的尘埃足以形成7000个地球。”
新浪科技讯 北京时间3月27日消息,据国外媒体报道,美国天文学家表示超新星是行星形成的“缺失一环”。观测过程中,他们发现一个巨云,能够证明超新星可以产生数量惊人的物质,足以形成数千颗行星。纽约康奈尔大学的莱安-劳表示:“我们的观测结果显示一颗在1万年前爆炸的超新星产生一个独特的云,云内的尘埃足以形成7000个地球。”
莱安领导的研究小组利用美国宇航局的同温层红外天文观测台(以下简称SOFIA)进行观测,而后根据观测数据和辐射强度估算云内尘埃的总质量。研究过程中,他们利用SOFIA的空基望远镜和SOFIA望远镜的暗天体红外相机拍摄一个被称之为“人马座A东侧超新星残余”的星际尘埃云的红外照片。研究发现刊登在3月19日出版的《科学》杂志网络版上。
研究过程中,天文学家在长红外波长条件下进行测量,透视星际云,观测超新星尘埃产生的辐射。天文学家已发现证据,证明一颗超新星产生的向外移动的冲击波能够产生大量尘埃。他们需要解答的一个关键问题是:新形成的类似烟灰和沙子的尘埃颗粒能否在超新星最初产生的向外移动的冲击波与周围星际气体和尘埃撞击时导致的向内移动的回弹波的冲击下幸存?莱安表示:“这种尘埃在超新星爆炸产生的冲击波的冲击中幸存下来,现正进入星际介质,成为‘种子物质’的一部分,最终将孕育出新的恒星和行星。”
研究发现显示在遥远的年轻星系内观测到的大量尘埃可能由早期大质量恒星的超新星爆炸形成,因为其他已知机制无法在早期形成如此多的尘埃。SOFIA项目科学家、加利福尼亚州莫菲特场艾姆斯研究中心的帕梅拉-马尔库姆表示:“对于SOFIA来说,这无疑是一项重大发现,证明在我们所在的银河系进行观测能够直接帮助我们了解数十亿光年外的星系演化。”(孝文)
[新浪网]
观测佐证超新星爆发形成的尘埃是宇宙早期星系中尘埃的主要来源
(神秘的地球报道)据中国社会科学报(闫勇/编译):大爆炸之后,宇宙中充满了主要由氢元素构成的原初气体,并由此形成了第一代恒星和星系。一百四十亿年后,当天文学家将目光对准遥远的星空时,发现早期宇宙中存在着大量的尘埃。这些尘埃从何而来一直困惑着天文学家。有理论认为,超新星爆发形成的尘埃是宇宙早期星系中尘埃的主要来源。《科学》杂志3月19日发表的一篇论文,为这一理论首次提供了观测佐证。
恒星是内部发生着剧烈核反应的气体球。在这个炙热的“熔炉”中,氢元素聚变成氦,继而聚变为碳、氮等更重的元素,直至形成致密的重元素铁。当内部核反应无法继续支撑恒星自身平衡时,质量较大的恒星会以一次耀眼的爆发结束它的一生,并在爆发中将构成恒星的物质撒向广袤宇宙。有理论认为,在这个被称为超新星爆发的过程中形成的尘埃,是早期宇宙中尘埃的主要来源。“对尘埃的观测也表明,其主要成分为硅、铁等重元素,而不是氢元素,这说明这些尘埃曾经历过恒星内部核反应。”论文作者之一、南京大学天文与空间科学学院教授李志远说。
然而,这一理论并非毫无争议。超新星爆发后会形成气体与尘埃构成的超新星遗迹,并快速向外部星际空间扩张。在遗迹外部是温度较低的星际气体。高温物质与低温物质的相遇注定不是风平浪静。一股快速反向传播的激波迅速形成,并将逐渐把遗迹内部的未转化为尘埃的剩余抛射物加热到上百万度的高温,这时候的遗迹内部就像是一个大熔炉。“而尘埃是直径在1微米左右的固体颗粒。它们被高温带电粒子包围后会在较短时间内被‘熔化’。”李志远说。确定在这场相遇中是否超新星爆发产生的所有尘埃被消灭,是说明星际尘埃来源的关键。事实上,天文学家之前曾经在其他超新星遗迹中探寻到尘埃踪影,比如超新星SN1987A和仙后座A的遗迹。“但这些超新星遗迹年龄不超过几百年,在天文学上看来都太年轻,反向激波还没来得及完全扫过超新星抛射物,无法估计未来有多少比例的尘埃‘幸存’下来,并被释放到星际空间。”李志远说。
“我们研究的最突出之处,是首次在一个年龄较大的超新星遗迹中找到了尘埃的踪影,并有效估计了‘幸存’尘埃的比率。”李志远说。寻找星际尘埃的办法,是搜索它在红外波段的辐射。来自美国康奈尔大学和中国南京大学等机构的研究人员利用平流层红外天文台搭载的观测仪器,在朝向银河系中心的方向进行观测。“在这一方向星际尘埃分布最为密集,绝大部分来自银心的可见光辐射被吸收,因此红外、射电和X射线等波段是主要的观测波段。”研究人员在距离地球2.7万光年的位置发现了一个延展为数光年的红外射线源。经过天区位置比对、红外光谱特征比对以及X射线观测比对,研究人员确认这一红外源位于超新星遗迹“人马座A东”内部。“而且这个超新星爆发距今已有1万年,X射线观测也表明反向激波已经完全扫过遗迹内部,目前看到的尘埃已经经受了反向激波的‘考验’。”李志远说。研究发现,该红外源包含的尘埃质量为太阳质量的2%,而超新星爆发形成固体尘埃一般在0.1倍至1倍太阳质量,也就是说有7%—20%的尘埃在那场横扫超新星遗迹内部的激波中存留了下来。“根据超新星爆发率,我们认为10%—20%的超新星遗迹尘埃存留便可以构成宇宙早期星系中尘埃的主要部分。观测结果与此非常吻合。” 李志远说,这项研究为宇宙早期星际尘埃来自超新星这一理论提供了观测证据。“1万年与140亿年比很短暂。但遥远的宇宙深处细节很难分辨,天文学家往往是从近处着手,支持或推翻相关理论的细节,直至看清宇宙的真实面目。”
参与这项研究的主要研究者为美国康奈尔大学瑞安·刘,美国康乃尔大学天文学教授特里·赫特,美国加州大学洛杉矶分校马克·莫里斯,南京大学李志远,美国航空航天局艾姆斯研究中心乔·亚当斯。
[中科网-神秘的地球]
科学家确证发现矮星系中发射大量伽马射线
科技日报北京3月26日电 (记者刘霞)美国和英国科学家今天宣称,他们或许发现了迄今最直接的暗物质信号——暗物质或许存在于一个围绕银河系旋转且发出伽马射线的矮星物质内。
参与“暗能量调查”的科学家在几周之前发现了这个名为Reticulum 2的矮星系,Reticulum 2距离地球至少9.8万光年,是迄今发现的距离地球最近的矮星系。伽马射线是宇宙中已知的最强辐射波,但这些神秘的波是如何形成的,以及其确切的来源一直是个未解之谜。不过,有科学家认为,它们是暗物质发出的信号。
暗物质是宇宙中看不见的物质。现在我们看到的天体,要么发光,如太阳;要么反光,如月亮,但有迹象表明,宇宙中还存在大量人们看不见的物质,它们不发出可见光或其他电磁波,但它们能够产生万有引力,对可见的物质产生作用,这些物质被称为“暗物质”,暗物质占据了宇宙总质量的80%以上,被称为“现代科学最重要的未解之谜”。
有一个非常重要的理论认为,暗物质粒子是弱相互作用重粒子(WIMPs),当WIMPs对相遇时,它们会相互湮灭,释放出高能伽马射线。如果这一情况属实,那么,将有大量伽马射线从WIMPs丰富的地方(比如星系稠密的中央部分)喷射出。但麻烦在于,高能伽马射线也有很多其他的来源,包括黑洞和脉冲星,这就使得科学家们很难将暗物质信号与背景噪音区别开来。但科学家们认为,矮星系缺乏产生伽马射线的其他来源,因此,来自矮星系的伽马射线流将是暗物质强有力的证据。
据英国《每日邮报》网站3月25日报道,在过去数年内,科学家们一直在用美国国家航空航天局(NASA)的费米伽马射线太空望远镜观察矮星系,希望能发现伽马射线的信号。卡内基梅隆大学、布朗大学和英国剑桥大学的研究人员表示,来自于这个星系方向上的伽马射线远远超过了正常情况下可能会出现的数量。该研究的主要作者、卡内基梅隆大学的亚历克斯·吉林格-萨梅斯说:“这表明,在矮星系的方向上,某些物质正在释放伽马射线,这有可能是暗物质发出的信号,我们似乎首次探测到了这一信号。”
不过,科学家们表示,对矮星系的属性进行进一步的研究可能会找到其他发出伽马射线的来源,但他们对此持谨慎乐观的态度,尽管如此,还需要进行更多研究来证实暗物质的来源。
[科学网-科技日报]
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The Elementary Particles Causing the Thermonuclear Fusion and the Evolvement of the Fixed star