即将爆发的北冕座新星不用望远镜也能看到 一生只有一次机会

即将爆发的北冕座新星不用望远镜也能看到 一生只有一次机会 新星是一种白矮星，是激变变星的一类，其吸积在表面的氢发生剧烈爆炸。它们原本都很暗，难以被发现，突然爆发增亮，被认为是新产生的恒星，因此而得名。预计在 2024 年 2 月至 9 月期间，由于新星爆发，3000 光年外的一个名为 T Coronae Borealis 的恒星系统将变得肉眼可见。这一罕见事件大约每 80 年发生一次，它将使这颗恒星的亮度从 +10 等升至 +2 等，使其亮度与北极星相当。这一现象是双星系统（包括一颗白矮星和一颗红巨星）内部热核反应的结果，对于观天者来说，这是一次见证千载难逢的天体事件的独特机会。图片来源：NASA/概念图像实验室/戈达德太空飞行中心该恒星系统的亮度通常为+10等，用肉眼根本无法看到，但在活动期间，它的亮度将跃升至+2等。这将与北极星的亮度相近。在这个新星动画中，一颗红巨星和白矮星绕着对方运行。红巨星是一个红色、橙色和白色相间的大球体，面向白矮星的一面颜色最浅。白矮星隐藏在白色和黄色的亮光中，这代表恒星周围的吸积盘。一股物质流从红巨星流向白矮星，显示为红色的扩散云。动画开始时，红巨星位于屏幕右侧，与白矮星共轨。当红巨星移动到白矮星后面时，白矮星上的新星爆炸点燃，白光充满整个屏幕。光线褪去后，新星喷出的物质球呈现出淡橙色。物质雾散开后，仍有一个小白点，表明白矮星在爆炸中幸存了下来。资料来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心一旦它的亮度达到顶峰，在它再次变暗之前，肉眼应该还能看到几天，用双筒望远镜也能看到一周多一点，下一次看到要等80年。当我们等待新星出现时，请熟悉一下北冕座，即北冕座牧夫座和武仙座附近的一个小半圆弧。 这就是爆发将作为一颗“新”明亮恒星出现的地方。使用天象仪软件创建的概念图像，显示如何在天空中找到武仙座和他强大的球状星团。 夏季日落后抬头寻找武仙座，扫描织女星和牧夫座的大角星之间，附近就是北冕座。找到恒星后，使用双筒望远镜或望远镜寻找球状星团 M13 和 M92。 这颗反复出现的新星是银河系中仅有的五颗新星之一。出现这种情况的原因是，T CrB 是一个由白矮星和红巨星组成的双星系统。这两颗恒星距离很近，当红巨星因温度和压力不断升高而变得不稳定，并开始喷射出外层物质时，白矮星就会把这些物质收集到它的表面。白矮星的浅层致密大气最终会加热到足以引起失控的热核反应这就产生了我们在地球上看到的新星。这幅插图描绘的是一颗红巨星，就像参宿四那样。图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心/Chris Smith (KBRwyle)当一颗质量小于太阳八倍的主序星内核中的氢耗尽时，它就会开始坍缩，因为核聚变产生的能量是对抗引力将物质拉到一起的趋势的唯一力量。但挤压内核也会提高温度和压力，以至于氦开始聚变成碳，这也会释放能量。氢聚变开始向恒星外层移动，导致外层膨胀。结果就是一颗红巨星，它看起来更像橙色而不是红色。最终，这颗红巨星变得不稳定，开始脉动，周期性地膨胀并喷射出部分大气。最终，它的所有外层都会被吹走，形成一个不断膨胀的尘埃和气体云，称为行星状星云。太阳将在大约 50 亿年后变成红巨星。在这幅插图中，一颗小行星（左下）在 LSPM J0207+3331 的强大引力作用下碎裂开来，LSPM J0207+3331 是已知最古老、最寒冷的白矮星，周围环绕着一圈尘土飞扬的碎片。资料来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心/斯科特-维辛格（Scott Wiessinger红巨星褪去所有大气层后，只剩下核心。科学家称这种恒星残骸为白矮星。白矮星通常有地球大小，但质量要大几十万倍。它的一茶匙物质比一辆皮卡车还重。白矮星自身不会产生新的热量，所以它会在数十亿年中逐渐冷却。白矮星虽然名为白矮星，但它能发出从蓝白色到红色的可见光。科学家们有时会发现，白矮星周围有尘封的物质盘、碎片甚至行星这些都是原始恒星在红巨星阶段留下的。大约 100 亿年后，太阳在经历了红巨星阶段后，将变成白矮星。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

巨大的恒星爆炸将出现在天空中 这会是80年一遇的事件

巨大的恒星爆炸将出现在天空中 这会是80年一遇的事件 爆炸产生的光线穿过宇宙，使我们的夜空仿佛突然出现了一颗新星据美国国家航空航天局（NASA）称，这颗新星就像北极星一样明亮，并持续几天。这将是人类至少第三次目睹这一事件，1866 年，爱尔兰的约翰·伯明翰首次发现了这一事件，1946 年，这一事件再次出现。亚利桑那州立大学的天文学家萨姆纳-斯塔尔菲尔德（Sumner Starrfield）表示，自 20 世纪 60 年代以来，他就一直在断断续续地研究 T Coronae Borealis（又称"火焰星"）。斯塔菲尔德目前正在赶写一篇科学论文，预测天文学家在未来 5 个月内发现的新星的情况。银河系和周围星系中只有大约 10 个经常出现的新星，正常的新星"可能每 10 万年爆发一次"。但是，由于两颗恒星之间的特殊关系，周期性新星会在属于人类的时间轴上重复爆发。其中一颗是被称为红巨星的冷态垂死恒星，它已经烧尽了氢气并急剧膨胀这正是我们的太阳在大约 50 亿年后的命运。另一颗是白矮星，白矮星是恒星死亡的后期阶段，所有大气层都被吹走，只剩下密度惊人的内核。它们的大小相差如此悬殊，以至于北冕座白矮星要花 227 天才能绕其红巨星运行，两者距离又如此之近，以至于红巨星喷射出的物质聚集在白矮星表面附近。斯塔菲尔德说，一旦白矮星上积累了大致相当于地球的质量这需要大约80年的时间它的温度就足以启动失控的热核反应。研究过这颗新星的德国退休天文学家约阿希姆-克劳特（Joachim Krautter）说："最终会发生大爆炸，几秒钟内温度就会上升 1 亿至 2 亿摄氏度。"一旦北冕座T爆发开始，詹姆斯-韦伯太空望远镜将成为众多关注的焦点之一。但是，您并不需要如此先进的技术来见证这一罕见的事件无论它何时发生。你只需走出门去，朝着北冕座的方向望去就可以看到 ... PC版： 手机版：

哈勃望远镜重新审视持续40年仍然异常炙热的新星HM Sagittae

哈勃望远镜重新审视持续40年仍然异常炙热的新星HM Sagittae 这幅艺术家的概念图展示的是人马座新星系统（HM Sge），在这个系统中，一颗白矮星正在从它的红巨星伴星中吸取物质。这就在白矮星周围形成了一个炽热的圆盘，当来自红巨星的氢气密度越来越大并达到临界点时，这个圆盘就会发生不可预知的自发热核爆炸。这些伴星之间的焰火对天文学家来说非常有趣，因为它们能让他们深入了解双星系统中恒星演化的物理和动力学。资料来源：NASA、ESA、Leah Hustak（STScI）哈勃太空望远镜拍摄的共生恒星 Mira HM Sge 的图像。它位于 3400 光年外的人马座，由一颗红巨星和一颗白矮星伴星组成。这两颗恒星距离太近，哈勃无法分辨。从红巨星上渗出的物质落在白矮星上，使它变得异常明亮。这个星系在 1975 年首次爆发出新星。红色星云是恒星风的证据。星云直径约为四分之一光年。资料来源：NASA、ESA、Ravi Sankrit（STSCI）、Steven Goldman（STSCI）、Joseph DePasquale（STSCI）天文学家利用美国宇航局哈勃太空望远镜和退役的SOFIA（红外天文平流层观测站）提供的新数据以及其他任务提供的档案数据，重新审视了银河系中最奇特的双星系统之一在它作为一颗明亮而长寿的新星出现 40 年之后。新星是指亮度突然大增的恒星，通常在几个月或几年后就会逐渐消失，恢复到原来的暗淡状态。1975 年 4 月至 9 月间，双星系统 HM Sagittae（HM Sge）的亮度增加了 250 倍。更不寻常的是，它并没有像通常的新星那样迅速消退，而是几十年来一直保持着高亮度。最近的观测结果表明，该系统的温度有所升高，但矛盾的是，它的光度却在一点点减弱。HM Sge 是一种特殊的共生恒星，其中一颗白矮星和一颗臃肿的、产生尘埃的巨型伴星处于相互围绕的偏心轨道上，白矮星吸收从巨型恒星流出的气体。这些气体在白矮星周围形成一个炽热的圆盘，随着从巨星流入的氢气在白矮星表面的密度不断增加，直至达到临界点，白矮星可能会发生不可预知的自发热核爆炸。这些伴星之间的焰火让天文学家着迷，因为它们能让他们深入了解双星系统中恒星演化的物理和动力学。巴尔的摩太空望远镜科学研究所（STScI）的拉维-桑克里特（Ravi Sankrit）说："1975年，HM Sge从一颗不起眼的恒星变成了该领域所有天文学家都在关注的恒星，而在某个时刻，这股热潮减缓了。2021 年，STScI 的 Steven Goldman、Sankrit 和合作者利用哈勃望远镜和SOFIA上的仪器，在从红外线到紫外线（UV）的光波长范围内，观察 HM Sge 在过去 30 年中发生了哪些变化。"来自哈勃的2021紫外线数据显示了一条强烈的高度电离镁发射线，这在早先公布的1990年光谱中是没有的。它的出现表明白矮星和吸积盘的估计温度从1989年的不到40万华氏度上升到了现在的超过45万华氏度。高度电离的镁线是紫外光谱中看到的众多镁线之一，综合分析这些镁线将揭示该系统的能量学，以及它在过去三十年中的变化情况。SOFIA 在试飞中打开望远镜舱门，翱翔在白雪皑皑的内华达山脉上空。SOFIA 是一架经过改装的波音 747SP 飞机。SOFIA 于 2014 年实现了全面运行能力，并于 2022 年 9 月 29 日完成了最后一次科学飞行。图片来源：NASA/Jim Ross研究小组利用将于 2022 年退役的美国宇航局飞行望远镜 SOFIA 提供的数据，探测到了该系统内部和周围流动的水、气体和尘埃。红外光谱数据显示，这颗产生大量尘埃的巨星在爆炸发生后的短短几年内就恢复了正常状态，但近年来它的光线也变得暗淡了，这是另一个有待解释的谜团。通过 SOFIA，天文学家能够看到水以每秒约 18 英里的速度流动，他们怀疑这就是白矮星周围咝咝作响的吸积盘的速度。目前，连接巨星和白矮星的气体桥必须横跨大约 20 亿英里。研究小组还一直与美国变星观测者协会（AAVSO）合作，与来自世界各地的业余天文学家合作，帮助他们用望远镜观测 HM Sge；他们的持续监测揭示了自 40 年前 HM Sge 爆发以来从未见过的变化。哈勃太空望远镜拍摄的共生恒星 Mira HM Sge 的图像，带有罗盘和刻度条。它位于射手座 3400 光年之外，由一颗红巨星和一颗白矮星伴星组成。这两颗恒星距离太近，哈勃无法分辨。从红巨星上渗出的物质落在白矮星上，使它变得异常明亮。这个星系在 1975 年首次爆发出新星。红色星云是恒星风的证据。星云直径约为四分之一光年。资料来源：NASA、ESA、Ravi Sankrit（STScI）、Steven Goldman（STScI）"像HM Sge这样的共生恒星在我们的银河系中非常罕见，而目睹类似新星的爆炸则更为罕见。这个独特的事件是天体物理学家几十年来的财富，"戈德曼说。研究小组的初步研究成果发表在《天体物理学报》上，桑克里特将在威斯康星州麦迪逊市举行的美国天文学会第244次会议上介绍以紫外光谱为重点的研究成果。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

浮晶现象挑战教科书对白矮星的定义

浮晶现象挑战教科书对白矮星的定义 这表明一些白矮星可以产生大量额外能量，这与经典的"死星"图景不符，而天文学家最初并不确定这种情况是如何发生的。恒星物理学的突破性发现华威大学的安托万-贝达尔（Antoine Bédard）博士和加拿大维多利亚大学的西蒙-布劳因（Simon Blouin）博士在《自然》杂志上发表的最新研究揭示了这一令人费解的现象背后的机理。银河系中超过 97% 的恒星最终会变成白矮星。长期以来，科学家们一直认为这些恒星已经走到了生命的尽头。在耗尽核能之后，它们会停止产生热量并冷却下来，直到内部的高密度等离子体冻结成固态，恒星从内向外凝固。这个冷却过程可能需要数十亿年。根据这项新研究，在某些白矮星中，内部的致密等离子体并不是简单地从内向外冻结。相反，冻结后形成的固态晶体密度比液体小，因此想要漂浮起来。当晶体向上漂浮时，它们会将较重的液体向下置换。较重的物质向恒星中心的移动释放出引力能量，这种能量足以中断恒星的冷却过程数十亿年。华威大学研究员安蒂内-贝达尔（Antione Bédard）说："这种解释符合不寻常白矮星群的所有观测特性。这是在任何类型的恒星中首次观测到这种传输机制，令人兴奋：并不是每天我们都能发现全新的天体物理现象！"研究人员对为什么有些恒星会出现这种情况而有些恒星不会出现这种情况提出了一个假设。维多利亚大学加拿大理论天体物理研究所国家研究员西蒙-布劳因解释说："这种差异很可能是由于恒星的成分造成的。有些白矮星是由两颗不同的恒星合并而成的。当这些恒星碰撞形成白矮星时，会改变恒星的成分，从而形成浮游晶体。"对恒星年龄评估的影响这一新发现不仅要求修订天文学教科书，还要求天文学家重新审视他们用来确定恒星群年龄的过程。目前，白矮星通常被用作年龄指标：白矮星的温度越低，就认为它的年龄越大。然而，由于在一些白矮星中发现了额外的冷却延迟，一些特定温度的恒星可能比以前认为的要老几十亿年。贝达尔补充说："我们发现的传输机制意味着，一些白矮星在数十亿年里一直像'正常'恒星一样闪亮。这使得年龄测定和利用白矮星重建银河系形成过程的工作变得更加复杂。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究人员发现了一些白矮星停止冷却的原因 这对以前的理解提出了挑战

研究人员发现了一些白矮星停止冷却的原因 这对以前的理解提出了挑战 翻开任何一本天文学教科书，在有关白矮星的章节中，你很可能会了解到它们是随着时间推移不断冷却的"死星"。之所以会冷却，是因为白矮星的核热源已经耗尽。在经典的图片中，这会导致白矮星内部的高密度等离子体冻结，从而导致恒星从内向外凝固。反思白矮星物理学然而，该研究所自然科学学院马丁-A.和海伦-乔尔坚（Martin A. and Helen Chooljian）成员程思豪（Sihao Cheng）于2019年发表的一项对欧洲航天局盖亚 卫星（Gaia satellite）数据的分析与这一标准图景相矛盾。它表明，一些白矮星实际上在数十亿年（占宇宙年龄的很大一部分）内都保持高温。这一发现曾让理论家们困惑不已，但今天的新论文可能会给出令人信服的解释。程说："为了让这些白矮星停止冷却，它们必须以某种方式产生额外的能量。虽然我们起初不确定这个过程可能是什么，但现在我们对它是如何发生的有了更清晰的认识"。这一认识是程思豪、华威大学的安托万-贝达尔（Antoine Bédard）和维多利亚大学的西蒙-布劳因（Simon Blouin）合作得出的。白矮星 V391 Peg 的示意图。资料来源：Chris Laurel, Celestia他们提出，在某些白矮星中，内部的致密等离子体并不是简单地从内向外冻结。相反，冻结后形成的固态晶体密度比液体小，因此开始向表面漂浮。当晶体向上漂浮时，它们会将较重的液体向下置换。密度较大的物质向恒星中心的移动释放出引力能量，这种能量足以中断恒星的冷却过程数十亿年。这一发现的一个迷人之处在于，它所涉及的物理学原理与我们在日常生活中观察到的情况类似：白矮星内的冰冻晶体是漂浮而不是下沉的。我们可以把它们的行为比作漂浮在水中的冰块。为什么这种情况会发生在某些白矮星上而不是其他白矮星上，目前还不确定，但作者认为这很可能是由于恒星的成分造成的。"有些白矮星是由两颗不同的恒星合并而成的。当这些恒星碰撞形成白矮星时，会改变恒星的成分，从而形成浮游晶体，"布劳因说。发现的意义白矮星通常被用作年龄指标：白矮星的温度越低，它的年龄就越大。然而，由于在一些白矮星中发现了额外的冷却延迟，一些特定温度的恒星可能比以前认为的要老几十亿年。更好地了解白矮星的年龄和其他方面，将有助于科学家重建银河系的形成过程。程补充说："我们的工作将需要对天文学教科书进行更新。我们希望它还能促使天文学家重新评估计算恒星群年龄的方法。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

罕见的ONe新星爆炸塑造了生命的基石

罕见的ONe新星爆炸塑造了生命的基石 研究人员提出，ONe 新星（富含氧、氖和镁的白矮星的恒星爆炸）是磷的重要来源，而磷对地球上的生命至关重要。该模型预测磷的丰度在大约80亿年前达到顶峰，与太阳系的形成时间一致，并建议将氯的增强作为未来的观测目标。资料来源：NAOJ宇宙大爆炸之后，宇宙中几乎所有的物质都由氢组成。其他元素是后来通过恒星内部的核反应或恒星在被称为新星或超新星的事件中爆炸时形成的。但是，恒星的种类繁多，爆炸的方式也多种多样。天文学家们仍在努力弄清哪些过程对我们在宇宙中看到的元素丰度的形成很重要。在这项研究中，西澳大利亚大学的Kenji Bekki和日本国家天文台的Takuji Tsujimoto提出了一个基于氧氖新星（简称"ONe新星"）的新模型来解释磷的丰度。当物质堆积在富含氧-氖-镁的白矮星表面，并被加热到点燃爆炸性失控核聚变时，就会发生"氖新星"。该模型预测，ONe新星将释放出大量的磷，而新星的数量将取决于恒星的化学成分，特别是铁含量。研究人员估计，ONe新星的发生率在大约80亿年前达到顶峰，这意味着当太阳系在大约46亿年前开始形成时，磷就已经很容易获得了。根据该模型的预测，新星铈将产生类似于磷增强的氯增强。目前还没有足够的氯气观测数据来证实这一点，但它为检验新星铈模型的有效性提供了一个可检验的假设。未来对银河系外围恒星的观测将提供所需的数据，以确定所预测的铁依赖性和氯增强是否符合实际情况，或者是否需要重新考虑。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：