《把宇宙作为方法：天体物理学家写给所有人的101封信 》

《把宇宙作为方法：天体物理学家写给所有人的101封信 》 亮点：用101封信带你探索宇宙奥秘，天体物理学家的智慧与温情，让科学触手可及。 标签：#宇宙探索 #把宇宙作为方法 #科普读物 更新日期：2025-06-18 02:46:45 链接：

预算有限 NASA这台耗资20亿美元的卫星或被放弃

预算有限 NASA这台耗资20亿美元的卫星或被放弃 1999年，NASA斥资22亿美元建造并发射了钱德拉X射线天文台（Chandra X-Ray Observatory）。钱德拉天文台表现卓越，帮助天文学家深入观察深空、黑洞、星系团和恒星爆炸后的残骸。它之所以独特，是因为能在X射线波长下工作，观测到其他望远镜无法看到的宇宙现象。25年来，钱德拉天文台一直绕地球运行，但也面临老化问题。如果没有精心的规划，天文台可能会过热，原因是望远镜上的反射绝缘体已不如从前那样发亮。尽管如此，钱德拉天文台仍是科学研究的中坚力量，没有它，天文学家将失去许多宇宙图景。然而，钱德拉天文台的未来不容乐观。天文学家表示，如果美国国会批准拜登政府提出的2025年NASA科学任务预算，钱德拉的任务将可能终止。这架老旧望远镜的不确定前景是NASA科学任务理事会面临的严重预算问题的一部分。对所有行星探测器、火星探测器和太空望远镜来说，资金远远不足。官员们已向所有相关方明确表示，额外资金的可能性极小。美国纳税人每年为NASA的科学研究任务提供约75亿美元，但这些预算一直未能满足科学研究的需求，其中仅尝试从火星取回样本的项目成本就极为高昂。NASA的战略愿景也可能受到外部竞争的影响。在预算紧张的时期，有些项目将获得资金，而有些则可能面临削减。钱德拉天文台可能就是后者。尽管NASA并未明确表示要取消钱德拉项目，但3月11日提交的预算申请措辞令人担忧：“对钱德拉项目的削减将开始将任务规模减至最低限度。”钱德拉天文台的年运行经费通常略低于7000万美元，但2025财年的预算请求将其削减至4100万美元，并计划在次年进一步降至2660万美元，到2029财年将降至500万美元。NASA最高科学官员尼古拉·福克斯（Nicola Fox）表示：“为了在科学任务理事会中保持预算平衡，我们不得不做出一些艰难选择。钱德拉非常珍贵，但遗憾的是，它已是一艘年老的航天器。”预算少、目标大去年春天，美国国会经历了一场预算之争后，美国总统拜登签署了《财政责任法案》(FiscalResponsibility Act)，提高了联邦债务上限，但同时要求限制联邦支出。尽管面临通货膨胀，但大多数政府部门的预算至多只能保持不变。行星学会(Planetary Society)太空政策主管凯西·德雷尔(Casey Dreier)在最近的专栏中指出，尽管NASA的总体预算在2025年增加了2%，通货膨胀的影响意味着其购买力相比2020年实际减少了20亿美元。美国正通过阿尔忒弥斯计划努力将宇航员重新送上月球。虽然此任务包括月球科学研究项目，但大部分资金用于火箭、宇宙飞船、轨道燃料补给站、月球着陆器以及解决在月球上维持人类生存的复杂问题。同时，火星样本返回计划也在进行中。这是NASA成本最高且最复杂的行星科学项目，目标是将火星土壤带回地球进行研究。科学界认为，火星在温暖潮湿的年轻时期可能是生命的栖息地。2021年登陆火星的“毅力号”探测器已经采集并存储了这些样本。但将这些样本送回地球既不易也不便宜。去年一个独立审查委员会指出，整个任务预算超标，无法按计划执行。审查预计，整个任务周期的成本将在84亿至109亿美元之间。为此，NASA成立了一个小组来审查任务的整体架构和时间表。经过几个月的不确定状态，火星样本返回项目本周将由NASA局长比尔·纳尔逊（Bill Nelson）通过电话会议向记者公布审查结果。与此同时，负责该任务的NASA喷气推进实验室裁员了约8%的员工。科学界正积极推动自己的任务，与美国国会议员会面，试图说明那些对公众来说可能显得深奥的研究为何值得资助。在资源有限的情况下，科学界内部也存在关于哪些任务值得投资的争论。最昂贵的头号任务常常威胁到小型任务的预算。例如，尽管韦伯望远镜取得巨大成功，但其高达100亿美元的成本也被批评为“吞噬天文学的望远镜”。钱德拉X射线天文台作为一台X射线望远镜，在拍摄具有宣传价值的图像方面不如哈勃或韦伯太空望远镜那样出名。尽管如此，钱德拉天文台已积累了一系列重要发现，其中不少是与其他波长的望远镜合作得到的。例如，2015年钱德拉观测到一个黑洞撕裂一颗恒星的情形。去年11月，钱德拉的观测对于在130亿光年外的星系中发现一个超大质量黑洞起了关键作用，这是迄今为止发现的最古老、最遥远的黑洞。如果钱德拉的预算减至最低限度，预计将有约80人失业。“1988年我刚从研究生院毕业就开始参与钱德拉的研究，这基本上塑造了我的整个职业生涯。”马萨诸塞州剑桥市钱德拉X射线中心(Chandra X-ray Center)主任、现年68岁的帕特·斯莱恩(PatSlane)说。斯莱恩补充道：“我们上周刚收到明年钱德拉观测的申请，申请数量是可处理量的五倍。”他表示：“我们将证明它仍然是一个高效的天文台。”格兰特·特伦布莱(Grant Tremblay)是剑桥哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家，也是支持钱德拉继续运行的科学家之一。他指出，即使钱德拉停运，X射线天文学不会结束，但美国将失去在这一领域的领导地位。“我支持全球的科学家，”特伦布莱说，“但美国放弃在宇宙探索方面的领导地位是一个不争的事实。” ... PC版： 手机版：

CIANNA - 天体物理学家的卷积交互式人工神经网络

CIANNA - 天体物理学家的卷积交互式人工神经网络 CIANNA 是一个通用深度学习框架，主要开发和用于天文数据分析。根据天体物理问题解决的相关性添加功能和优化。 CIANNA 可用于构建和训练用于各种任务的大型神经网络模型，并提供高级 Python 接口（类似于 keras、pytorch 等）。 CIANNA 的特点之一是其定制实现的受 YOLO 启发的物体检测器，用于 2D 或 3D 射电天文数据产品中的星系检测。该框架通过低级 CUDA 编程完全由 GPU 加速。 | #框架

著名天体物理学家警告马斯克：大规模移民火星计划很危险

著名天体物理学家警告马斯克：大规模移民火星计划很危险 SpaceX公司创始人埃隆·马斯克计划到2050年将一百万人送往火星。为了实现这一目标，SpaceX已经进行了三次“星舰”巨型火箭的发射试验，然而这些尝试均未达到预期的完美效果。尽管面临挑战，马斯克仍坚信在未来四年内，火星上的无人测试着陆是切实可行的。 英国皇家学会前主席、著名天体物理学家马丁·里斯对马斯克的火星移民计划提出了批评。里斯认为，这类宏大的太空计划更应该由私人个体而非政府机构来推动，因为与地球上面临的紧迫问题相比，将大量资源投入火星城市建设似乎更像是一种危险的幻想。来源 ， 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat

爱因斯坦神预言成真 物理学家首次证实黑洞周围存在“暴跌区域”

爱因斯坦神预言成真 物理学家首次证实黑洞周围存在“暴跌区域” 几十年来，天文物理学家一直争论这个特殊的区域是否存在。牛津大学的理论物理学家Andrew Mummery领衔团队将目光投向了1万光年之外MAXI J1820+070星系中的巨型黑洞，其质量相当于8.5个太阳，不断从其伴星中吸积物质，并辐射出X射线。2018年的时候，这个黑洞出现了一次爆发，并被检测到无法解释的闪光。之前就有猜测认为，这个闪光可能来自黑洞最内侧的圆形轨道区域，也就是传说中的“暴跌区域”，但缺乏证据。Mummery团队对这个闪光深入研究后发现，它与模型模拟的辐射结果一致，成为“暴跌区域”真实存在的铁证，也让我们得以探测到黑洞事件视界外侧区域的极端引力环境。这也是首次观察到从恒星外缘剥离的等离子体是如何最终落入黑洞中心的。 ... PC版： 手机版：

港大天体物理学家解开行星状星云中硫“消失”之谜

港大天体物理学家解开行星状星云中硫“消失”之谜 一幅标志性的拼贴画展示了 22 个著名的 PNe，按照近似物理大小的顺序艺术地排列成螺旋状。图片来源：ESA/哈勃和 NASA、ESO、NOAO/AURA/NSF 根据通讯作者和 Ivan Bojičić 的想法制作，由 Ivan Bojičić 绘制，David Frew 和作者提供了相关信息。长期以来，硫的预期含量似乎"不见踪影"。然而，由于利用了高度精确和可靠的数据，它们在"躲猫猫"之后终于"上岗"了。研究小组最近在《天体物理学杂志通讯》上报告了他们的发现。PNe是濒临死亡的恒星喷射出的短暂发光气态外罩，其丰富多彩的形状长期以来一直吸引着专业和业余天文学家。与宿主恒星相比，PNe 的寿命只有几万年，而宿主恒星则需要数十亿年才能通过 PN 阶段，最终成为"白矮星"。因此，PNe 提供了恒星死亡阵痛的几乎即时快照。它们是了解恒星晚期演化的一个重要科学窗口，因为它们丰富的发射线光谱可以对其化学成分进行详细研究。过去的研究表明，PNe 的光学光谱中似乎存在不同程度的硫元素缺乏。这种缺失很难解释，因为被称为"α元素"的硫应该与其他元素（如氧、氖、氩和氯）在大质量恒星中同步产生。因此，其宇宙丰度也应该成正比。来自智利欧洲南方天文台望远镜的行星状星云 PN NGC 5189 的图像。有人说它看起来像中国的飞龙在天。图片来源：ESO令人惊讶的是，虽然在 H II 区域（氢电离区域）和蓝色紧凑星系中观测到了硫丰度和氧丰度之间的强相关性（见图 2），但源自低质量恒星到中等质量恒星的 PNe 始终表现出较低的硫含量，这就产生了所谓神秘的"硫异常"，几十年来一直令天文学家感到困惑和烦恼。香港大学物理学理学士毕业生及香港大学天文台助理研究员陈淑瑜与她的导师、天文台台长昆汀‧帕克教授（Professor Quentin PARKER）合作，利用前所未有的高信噪比（S/N）光学光谱样本，对位于银河中心的约130个星体（PNe）进行研究。这一特殊数据集的背景噪声极小，可以清晰而详细地检查光谱特征，帮助研究小组有效地处理和解决了这一谜团。这些 PNe 是利用位于智利的世界领先的欧洲南方天文台（ESO）8 米甚大望远镜观测到的。结果发现，异常现象主要是由于 PNe 光谱中硫发射线的数据质量不高造成的。研究发现，将氧作为其他元素的基本金属性比较指标并不准确，相反，氩与氧的硫相关性更强，因此被认为是更可靠的金属性指标和合适的比较元素。因此，在大型望远镜上以高信噪比对精心挑选的大量 PNe 样本进行光谱观测时，数据不仅首次揭示了 PNe 中强烈的"锁步"行为或硫，这在其他类型的天体物理天体中也是可以看到和预期的，而且异常现象本身也有效地消失了。作者有效地推翻了以前的说法，即行星状星云中的硫异常是由于低估了较高的硫电离阶段或弱硫线通量造成的。这一发现强调了高质量数据在揭开科学之谜方面的至关重要性。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：