天文学家揭示宇宙“犯罪故事”：“这是一起行星抢劫案”

天文学家揭示宇宙“犯罪故事”：“这是一起行星抢劫案”天文学中有这样一条经验法则，即如果一颗恒星的质量是我们太阳的三倍以上，那么它就不可能有像木星那样大的行星。这个推理感觉很直观。巨大的恒星会释放出大量的辐射，因此创造出的环境对于萌芽中的世界来说毒性太大，无法达到我们太阳系气体巨行星的大小--一个巨大的球体，里面可以容纳大约1300个地球。谢菲尔德大学的天体物理学家RichardParker在一份声明中说：“虽然行星可以在大质量恒星周围形成，但很难设想像木星和土星这样的气态巨行星能够在如此恶劣的环境中形成，在那里来自恒星的辐射可以在行星完全形成之前将其蒸发。”然而（像往常一样）一些宇宙领域似乎违背了我们所知道的科学。近年来，科学家们至少发现了两个奇怪的行星系统，其中既有一颗木星大小的行星，也有一颗非常非常大的恒星。这是巧合？异常现象？还是错误的发现？也许不是。周三，Parker和来自英国谢菲尔德大学的研究人员提出了他们的工作理论，以解开这个谜团。他们建议，也许一些大质量的恒星是“小偷”。也许有些从较小的恒星那里“偷来了”木星大小的世界，把它当作自己的世界来携带。谢菲尔德大学的天文学家EmmaDaffern-Powell说：“从本质上讲，这是一次‘行星抢劫’，”她是这项理论研究的共同作者，该研究周三发表在《皇家天文学会月刊》上。尽管我们的宇宙是一个恒星“大熔炉”，但即使是最矛盾的恒星体也可能是从同样的气体和尘埃的余烬中诞生的。恒星共享“恒星托儿所”。根据该团队的新研究，这就是眼前这个“抢劫”的根源。因为行星也倾向于在这些“恒星托儿所”中出现，要么就在它们相应的主星旁边，要么就在外层空间自由漂浮，它们可能会被邻近的恒星“偷走”。特别是如果那颗恒星比真正的母星强很多的话。Daffern-Powell说：“我们知道，大质量的恒星在这些‘托儿所’中比类似太阳的恒星有更大的影响力，而且我们发现这些大质量的恒星可以捕获或‘偷窃’行星--我们称之为‘BEASTies’。”Parker说：“BEAST行星是无数系外行星系统的新成员，这些行星系统显示出令人难以置信的多样性，从与我们的太阳系非常不同的类日星周围的行星系统，到围绕进化或死亡恒星的行星。”简而言之，研究小组通过使用计算机模拟得出这一结论，表明聪明的BEASTies很可能被捕获或直接‘被绑架’，平均来说，在一个恒星形成区演化的头一千万年中，就有一次。Parker表示：“我们的结果进一步证实了这样一个观点：在更遥远的轨道上的行星--从地球到太阳的距离的100倍以上--可能没有围绕它们的母星运行。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313753.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1313753.htm

天文学家认为存在比太阳耀斑强大万亿倍的原恒星耀斑

天文学家认为存在比太阳耀斑强大万亿倍的原恒星耀斑对这一过程早期阶段的模拟。一颗炙热的木星被推到离恒星太近的地方，开始蒸发，外层物质脱落到周围的圆盘中。额外的物质使得圆盘比爆发前更热。当行星失去大部分质量时，它就会通过超大质量黑洞扰乱恒星时众所周知的碎屑化过程被完全摧毁。行星的毁灭结束了爆发。资料来源：莱斯特大学谢尔盖-纳亚克申/瓦尔丹-埃尔巴基扬他们将研究结果发表在《皇家天文学会月刊》（MonthlyNoticesoftheRoyalAstronomicalSociety）杂志上。对发展中太阳系中此类耀斑的统计表明，每个行星系可能会发生多达十几次类似的行星消除事件。科学家们将注意力集中在距离太阳系1200光年的原恒星FUOri上，这颗恒星的亮度在85年前显著增加，至今仍未减弱到通常预期的亮度。天文学家认为，FUOri亮度的增加是由于更多的物质从被称为原行星盘的气体和尘埃云中落到了原恒星上，但其中的细节仍然是个谜。过程后期的模拟。资料来源：谢尔盖-纳亚克申/瓦尔丹-埃尔巴基扬，莱斯特大学主要作者、莱斯特大学物理和天文学院的谢尔盖-纳亚克申教授说："这些圆盘为成长中的恒星提供更多的物质，同时也孕育着行星。之前的观测结果提供了一个诱人的暗示，即一颗年轻的大质量行星正在非常靠近这颗恒星的轨道上运行。关于这颗行星是如何激发耀斑的，人们提出了一些想法，但细节并不理想。我们发现了一个新的过程，你可以称之为年轻行星的'圆盘地狱'"。莱斯特领导的研究人员为FUOri制作了一个模拟模型，模拟了一颗气体巨行星在远处的圆盘中形成的引力不稳定性，在这一过程中，巨大的圆盘碎片形成了巨大的团块，其质量比我们的木星还要大，但密度却小得多。该过程早期阶段的模拟。资料来源：莱斯特大学谢尔盖-纳亚克申/瓦尔丹-埃尔巴克扬模拟显示了这样一颗行星种子是如何在主恒星引力的吸引下迅速向内迁移的。当它到达相当于地球与太阳之间距离的十分之一时，恒星周围的物质温度非常高，有效地点燃了行星大气的外层。于是，这颗行星就成了为恒星提供大量新鲜物质的源泉，并使恒星不断成长，发出更耀眼的光芒。该研究的合著者、同样来自莱斯特的瓦尔丹-埃尔巴基扬博士补充说："这是观测到的第一颗发生这种耀斑的恒星。我们现在有几十个例子，说明在我们银河系一角形成的其他年轻恒星也发生了这种耀斑。虽然与正常的年轻恒星相比，FUOri事件是极端的，但从此类事件的持续时间和可观测性来看，观测者得出结论，大多数新兴太阳系在原行星盘存在期间都会发生十几次这样的耀斑。"过程后期的模拟。图片来源：莱斯特大学谢尔盖-纳亚克申/瓦尔丹-埃尔巴克扬纳亚克申教授补充道"如果我们的模型是正确的，那么它可能会对我们理解恒星和行星的形成产生深远的影响。原行星盘通常被称为行星的苗圃。但我们现在发现，这些"苗圃"并不像早期太阳系研究人员想象的那样安静，相反，它们是一个极其狂暴和混乱的地方，许多--甚至可能是大多数--年轻的行星在这里被恒星焚烧和吞噬。""现在重要的是要了解其他耀斑恒星是否真的可以用同样的情况来解释"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374889.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374889.htm

天文学家利用新技术发现围绕两颗恒星运行的行星

天文学家利用新技术发现围绕两颗恒星运行的行星圆双星行星曾经只存在于科幻小说中，但由于美国宇航局开普勒任务收集的数据，天文学家现在知道多恒星系统比以前想象的更为常见。虽然许多恒星可能没有自己的行星，但天空中大约一半的恒星是由双系、三系或四系结构组成的。另一半是像我们的太阳一样的单恒星，尽管数量众多，但科学家们对围绕多个恒星系统形成的行星知之甚少。该研究的合著者、俄亥俄州立大学美国宇航局萨根天文学研究员戴维·马丁（DavidMartin）表示：“当一颗行星绕两颗恒星运行时，寻找行星可能会有点复杂，因为两颗恒星也在太空中移动。因此，我们如何探测这些恒星的系外行星，以及它们的形成方式，都是完全不同的。”新发现的系统被称为TOI-1338/BEBOP-1，用于行星探测调查“轨道行星护航的双星”，该团队发起的目的是增加已知的绕双星行星的数量。迄今为止，它是已知的第二个已知拥有多颗行星的双星系统。迄今仅发现了12个绕双星运行的行星系统。该研究揭示了一颗巨大的气态巨行星，它围绕两颗恒星的轨道周期为215天。但马丁说，他们的发现之所以如此特别，是因为这颗行星的位置。自1995年发现第一颗系外行星以来，天文学家已经发现了5000多个世界，其中大多数都是通过一种称为凌日法的技术来追踪的。该方法被广泛认为是证明其他世界存在的最有效方法，天文学家可以通过测量行星穿过恒星和地球观察者之间时光亮度的下降来间接探测行星。然而，在这项研究中，研究人员详细介绍了首次仅使用径向速度法进行的观测来探测已知的绕双星行星，这种方法依赖于测量行星随着时间的推移对其宿主恒星施加的引力变化。这与1995年寻找系外行星（现在称为Dimidium）的方法相同。马丁说：“虽然人们以前能够使用径向速度很容易地找到单星周围的行星，但这项技术并没有成功地用于搜索双星。”这是因为径向速度虽然成功地探测到单颗恒星周围的行星，但在历史上却很难在存在多组恒星光谱的双星中找到行星。然而，通过瞄准其中一颗恒星比另一颗恒星亮得多的双星，BEBOP计划很快就能帮助发现更多恒星。之前的研究表明，径向速度可以用来定位天文学家已经知道的开普勒16行星系统，但这项研究通过发现一颗全新的行星而推进了这项工作。这一发现对于致力于在其他行星上寻找生命的科学家来说也是个好兆头，因为根据这项研究，在这个双星系统中已经发现的内行星将是詹姆斯·韦伯太空望远镜进行大气研究的主要候选者。大气特征寻找生物活动的证据，并评估一颗行星拥有地球上人类所知的有利于生命生存的条件的可能性。马丁说，如果美国宇航局选择在这项研究中将韦伯的目光转向这颗行星，那么这将是第一个适合大气调查的同类系统。“如果我们要揭开环双星行星背后的神秘和复杂性，我们的发现提供了新的希望。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366807.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1366807.htm

天文学家发现不应存在的怪异"禁忌"行星 挑战气态巨行星形成理论

天文学家发现不应存在的怪异"禁忌"行星挑战气态巨行星形成理论M型矮星比我们的太阳更小、更冷，是我们银河系中最常见的恒星。由于它们的体积小，这些恒星的温度往往只有太阳的一半，而且颜色更红。它们的亮度很低，但寿命却极长。尽管红矮星比其他更大质量的恒星承载更多的行星，但它们的形成历史使它们不太可能成为承载气态巨行星的候选者。图为艺术家对围绕一颗名为TOI-5205的小红矮星运行的大型气体巨行星的构想。到目前为止，在像TOI-5205这样的低质量M型矮星周围的行星系统中还没有发现气态巨行星。图片由凯瑟琳-凯恩提供，卡内基科学研究所提供。这颗新发现的行星TOI5205b首先被美国宇航局的凌日系外行星探测卫星（TESS）确定为一个潜在的候选行星。Kanodia的团队，包括卡内基的AnjaliPiette、AlanBoss、JohannaTeske和JohnChambers确认了它的行星性质，并使用各种地面仪器和设施对其进行了定性。"主星TOI-5205的大小只是木星的四倍左右，但它却以某种方式成功地形成了一颗木星大小的行星，这相当令人惊讶！"Kanodia感叹道，他专门研究这些恒星，这些恒星占我们银河系的近四分之三，但用肉眼却无法看到，他还就这一发现写了一篇博文。虽然已经发现有少量的气态巨行星围绕着较老的M型矮星运行。但是到目前为止还没有在像TOI-5205这样的低质量M型矮星周围的行星系统中发现气态巨行星。为了方便说明比例，可以把围绕类似太阳的恒星运行的类似木星的行星比作一颗围绕柚子的豌豆；对于TOI-5205b来说，由于主星小得多，它更像是一颗围绕柠檬的豌豆。事实上，当木星质量的TOI-5205b在其宿主面前穿过时，它阻挡了大约7%的光线--这是已知的最大的系外行星过境。行星诞生于围绕年轻恒星的气体和尘埃的旋转盘中，最常用的气体行星形成理论是需要大约10个地球质量的这种岩石材料积累起来，形成一个巨大的岩石核心，之后它迅速从盘的邻近区域扫除大量气体，形成我们今天看到的巨大行星。发生这种情况的时间框架是至关重要的。卡诺迪亚解释说："TOI-5205b的存在扩展了我们对这些行星诞生的星盘的了解。在开始时，如果盘中没有足够的岩石物质来形成最初的核心，那么就不能形成一个气态巨行星。而在最后，如果圆盘在巨大的核心形成之前就蒸发掉了，那么我们就不能形成一个气态巨行星。然而TOI-5205b的形成却完全没有遵循这些，因此根据我们目前对行星形成的名义理解，TOI-5205b不应该存在；它是一颗'禁忌'行星。"研究小组表明，这颗行星非常大的过境深度使得它非常有利于未来用最近发射的JWST进行观测，这可能会对它的大气层有一些了解，并对它的形成之谜提供一些额外的线索。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346377.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346377.htm

恒星音乐会：天文学家聆听闪烁恒星的声音

恒星音乐会：天文学家聆听闪烁恒星的声音美国西北大学（NorthwesternUniversity）的科学家们首次开发了三维模拟技术，研究从一颗大质量恒星的内核到外表面的能量涟漪，为了解恒星固有的"闪烁"提供了新的视角。研究小组还将这些波转换成声音，使听众能够"听到"恒星内部及其自然闪烁的声音。资料来源：E.H.Andersetal.研究小组还首次将这些气体波纹转换成声波，使听众能够听到恒星内部和"闪烁"的声音。这真是太迷人了。这项研究发表在《自然-天文学》杂志上。领导这项研究的西北大学埃文-安德斯（EvanAnders）说："恒星内核的运动会像海洋一样掀起波浪。当波浪到达恒星表面时，它们会使恒星闪烁，而天文学家或许能够观测到这种闪烁。我们首次开发出了计算机模型，让我们能够确定恒星在这些波的作用下闪烁的程度。这项工作使未来的太空望远镜能够探测恒星锻造我们赖以生存和呼吸的元素的中心区域。"安德斯是西北大学天体物理学跨学科探索与研究中心（CIERA）的博士后研究员。研究报告的共同作者、西北大学麦考密克工程学院工程科学与应用数学助理教授、CIERA成员丹尼尔-莱科阿内（DanielLecoanet）为他提供指导。三维模拟大型恒星内核（中）的湍流对流如何产生波纹，波纹向外荡漾，并在恒星表面附近产生共振。通过研究振动引起的恒星亮度变化，科学家们有朝一日可以更好地了解大型恒星核心深处的过程。图片来源：E.H.Anders等人/《自然-天文学》2023所有恒星都有一个对流区，这是一个挥发性的混乱区域，气体在这里搅动，将热量向外推送。对于大质量恒星（质量至少是太阳的1.2倍）来说，对流区位于恒星的核心。恒星内部的对流类似于助长雷暴的过程。冷却的空气下降、升温、再上升。这是一个输送热量的湍流过程。它还会产生波浪--导致星光变暗和变亮的小溪流，产生微妙的闪烁。由于大质量恒星的内核被遮挡住了，安德斯和他的团队试图模拟它们隐藏的对流。在研究了湍流内核对流的特性、波的特征以及这些波可能具有的观测特征的基础上，研究小组的新模拟包含了所有相关的物理知识，能够准确预测恒星的亮度如何根据对流产生的波而发生变化。对流产生波之后，这些波会在模拟恒星内部反弹。一些波最终会出现在恒星表面，产生闪烁效果，而另一些波则会被困住，继续四处弹跳。为了分离出发射到表面并产生闪烁效果的波，安德斯和他的团队建立了一个滤波器，用来描述波在模拟恒星内部是如何反弹的。安德斯解释说："我们首先在恒星周围放了一层阻尼层--就像录音室里的软垫墙一样--这样我们就能准确测量核心对流是如何产生波浪的。"安德斯将其比作音乐工作室，利用隔音软垫墙将环境的声学效果降至最低，这样音乐家就能提取音乐的"纯净声音"。然后，音乐家们会使用滤波器并对这些录音进行工程处理，以达到他们想要的效果。通过三种尺寸的大质量恒星播放古斯塔夫-霍尔斯特的《木星》。资料来源：美国西北大学同样，安德斯和他的合作者将他们的滤波器应用于他们测量到的从对流核心传出的纯波。然后，他们跟踪了在一颗模型恒星中跳动的波，最终发现他们的滤波器准确地描述了恒星如何改变来自内核的波。随后，研究人员开发了一种不同的滤波器，用于描述波在真实恒星内部的反弹情况。应用这种滤波器后，得到的模拟结果显示了天文学家期望通过大功率望远镜观测时波浪出现的方式。安德斯说："恒星变亮或变暗取决于恒星内部发生的各种动态变化。这些波引起的闪烁非常微妙，我们的眼睛不够灵敏，无法看到。但未来强大的望远镜或许能够探测到它。"安德斯和他的合作者将录音室的类比向前推进了一步，接下来他们利用模拟产生了声音。由于这些波超出了人类的听觉范围，研究人员均匀地提高了波的频率，使它们变得清晰可闻。根据大质量恒星的大小或亮度，对流产生的波对应不同的声音。例如，从一颗大恒星的内核中产生的波，发出的声音就像一把扭曲的射线枪，轰击着外星景观。但当这些波到达恒星表面时，恒星会改变这些声音。对于大型恒星来说，类似射线枪的脉冲会转变为低沉的回声，在空旷的房间里回荡。另一方面，中型恒星表面的波浪会让人联想到风吹地动时发出的持续的嗡嗡声。而小恒星表面的波浪听起来就像天气警报器发出的平淡警报声。通过三种大小的大质量恒星播放《小星星》的视觉效果。资料来源：美国西北大学接下来，安德斯和他的团队通过不同的恒星播放歌曲，聆听恒星如何改变歌曲。他们将"木星"（作曲家古斯塔夫-霍尔斯特的管弦乐组曲"行星"中的一个乐章）和"一闪一闪亮晶晶"的简短音频片段穿过三种大小（大、中、小）的大质量恒星。在恒星中传播时，所有歌曲听起来都遥远而缠绵--就像《爱丽丝梦游仙境》中的歌曲。安德斯说："我们很好奇，如果一首歌通过恒星传播，听起来会是怎样的。恒星改变了音乐，相应地，也改变了如果我们看到波浪在恒星表面闪烁时的样子。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386189.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386189.htm

天文学家在附近恒星周围发现三颗潜在超级地球

天文学家在附近恒星周围发现三颗潜在超级地球行星系HD48948的艺术印象，它距离地球55光年。旅行者1号宇宙飞船以目前的速度需要近100万年才能到达HD48948。图片来源：SoumitaSamanta这些系外行星围绕着距离地球约55光年的恒星HD48498运行。这些行星分别以7、38和151个地球日的时间围绕其主恒星旋转。值得注意的是，最外层的候选系外行星位于其主恒星的宜居带，这里的条件可以使液态水在不沸腾或不冻结的情况下存在。这个区域通常被称为"金锁区"，被认为是支持生命的理想区域。研究人员强调了这一发现的重要性，指出这颗橙色恒星与我们的太阳有些相似，是类太阳恒星周围宜居带中最接近超级地球的行星系统。详细介绍这些发现的研究报告于2024年6月24日发表在《MNRAS》杂志上。Dalal博士说："在一颗橙色恒星周围的宜居带中发现这颗超级地球，是我们在太阳型恒星周围寻找宜居行星的努力中迈出的激动人心的一步"。这些潜在的超级地球是通过HARPS-N岩石行星搜索计划发现的，它们是质量大于地球但远小于太阳系冰巨行星天王星和海王星的行星。十多年来，研究小组利用HARPS-N光谱仪收集了近190次高精度径向速度测量数据。径向速度测量可追踪恒星因环绕行星运行而产生的微妙运动，对此类发现至关重要。通过分析恒星发出的光的光谱，研究人员可以确定它是在向我们移动（蓝移）还是在远离我们（红移）。为了确保研究结果的准确性，研究小组采用了各种方法和对比分析。研究发现的三颗候选行星最小质量是地球的5到11倍。研究小组认为，由于恒星距离较近，再加上最外层行星的有利轨道，该系统有望成为未来进行高对比度直接成像和高分辨率光谱研究的目标。Dalal博士补充说："这一发现凸显了长期监测和先进技术在揭开遥远恒星系统秘密方面的重要性。我们迫切希望继续进行观测，并在该系统中寻找更多的行星。为了解行星系统和太阳系外生命的可能性打开了新的大门。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1436012.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1436012.htm