迄今最详细的银河系无线电图像揭示了恒星生命结束后的幽灵

迄今最详细的银河系无线电图像揭示了恒星生命结束后的幽灵该图像显示了恒星诞生的区域和恒星死亡的后果，是Askap射电望远镜和Parkes射电望远镜的观测结果的组合，这两个望远镜都由澳大利亚的国家科学机构CSIRO运营。图为对银河系的一部分进行无线电观测，其中有弥漫的绿色和代表超新星残留物的气体气泡。据CSIRO称，完整的射电望远镜图像显示了28颗超新星。之前只有7个被探测到。超新星是一种壮观的爆炸，标志着一颗恒星生命的结束。天文学家已经对银河系应该有多少颗超新星遗迹进行了预测，但是我们还没有发现像预期的那么多。射电望远镜的标记工作正在揭示这些以前隐藏的残余物的一些藏身之处。射电望远镜拾取的是无线电波，与哈勃这样的望远镜相比，它主要是通过可见光来观察，而韦伯则使用红外线，它们都是"看到"宇宙的不同方式。麦考瑞大学天文学家安德鲁-霍普金斯说："这张新照片展示了银河系的一个区域，只有射电望远镜才能看到，在那里我们可以看到与氢气填充垂死恒星之间的空间有关的延伸发射，与新恒星的诞生有关，还有被称为超新星残骸的热气泡。完整的图像显示了28颗超新星的遗迹，其中只有7个以前被确认过。"这张新图像只是一个更大的寻找超新星微弱幽灵的开始。据估计，银河系中可能还有大约1500个超新星残余物，天文学家还没有发现。找到失踪的残余物将帮助我们解开对我们银河系及其历史的更多理解。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340299.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340299.htm

年轻恒星的化学图谱揭示了银河系的奥秘

年轻恒星的化学图谱揭示了银河系的奥秘了解其他星系的结构相对容易，因为我们可以从远处观察它们，但我们位于银河系的圆盘内，距离边缘约3万光年。因此，除了我们附近旋臂的形状和它是一个棒旋星系的事实之外，我们很难了解到很多细节。与此同时，由于所有气体和尘埃的遮挡，我们无法直接看到银河系远端宽阔的弧线。为了了解更多信息，霍金斯转而使用化学制图法，即根据化学成分来定位星系中的天体。大天区多天体光纤光谱望远镜（LAMOST）和盖亚太空望远镜提供了20亿个天体的化学成分，利用这些数据，他能够看到仅靠光线无法看到的东西。霍金斯特别在寻找年轻恒星，这些恒星以其金属性为标志，或者说比氢和氦更重的元素浓度更高。这些重元素在年轻恒星中比在老恒星中更为普遍，因为随着宇宙年龄的增长，会产生更多的这些元素。宇宙大爆炸后的第一批恒星几乎完全由氢和氦组成，其中还加入了一些微量元素。随着老恒星的死亡，特别是当它们作为超新星爆炸时，有更多的重元素被新恒星吸收。由于新恒星往往形成于银河旋臂的前缘，那里的气体和尘埃就像经过的波浪一样集中在一起，因此寻找它们的化学特征可以揭示出旋臂结构的细节。与此同时，如果缺少这些特征，则表明旋臂之间存在差距。霍金斯说："一个重要的启示是，旋臂确实富含金属。这说明了化学制图在确定银河结构和形成方面的价值。它有可能全面改变我们对银河系的看法"。这项研究发表在《皇家天文学会月刊》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372265.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372265.htm

天文学家寻找银河系隐藏的超新星残骸

天文学家寻找银河系隐藏的超新星残骸显示超新星遗迹形成过程的动画。新的研究将利用先进的望远镜，并将机器学习与人工观测相结合，希望能将已知超新星遗迹的数量增加一倍。银河系中已发现的超新星遗迹大约有300到400个，但对类似星系的研究表明，银河系中可能存在近1000个超新星遗迹。安德森将利用美国国家科学基金会提供的331170美元资助来缩小这一差距。他相信，在为期三年的研究结束时，他可以把已知超新星遗迹的数量增加一倍。西弗吉尼亚大学研究生蒂莫西-费伯（TimothyFaerber）和洛伦-安德森（LorenAnderson）教授研究超新星遗迹，以进一步了解银河系的特性和动力学。图片来源：西弗吉尼亚大学照片/纳撒尼尔-戈德温挑战与方法识别超新星残余物需要敏感的数据，而且具有挑战性。例如，安德森说超新星残骸经常与数量更多的HII区混淆，HII区是围绕大质量恒星的高密度等离子体云。安德森将与来自马里兰州波托马克的研究生蒂莫西-费伯（TimothyFaerber）合作，利用来自甚大阵列和MeerKAT望远镜的射电波长数据来识别超新星残余候选体，将机器学习软件与传统的"肉眼"扫描相结合。这种方法将使安德森能够发现新的超新星残留物，确认疑似超新星残留物，并将错误识别的残留物从星表中删除。"这项研究非常及时，"西弗吉尼亚大学引力波和宇宙学中心成员、天文学教授安德森说。"来自MeerKAT的最新数据允许对超新星残余物进行迄今为止最灵敏的搜索，而最近的工作已经确定了数百个可能的超新星残余物，这些残余物需要得到确认。我们已经开始对来自MeerKAT望远镜的几平方度的GPS数据进行初步搜索，结果令人难以置信。"洛伦-安德森（LorenAnderson），西弗吉尼亚大学埃伯利文理学院天文学教授。图片来源：西弗吉尼亚大学照片他说，他的方法非常适合在银河系内部拥挤的地方发现超新星残留物，从而增加发现仍未扩散或散布较远的较新残留物的几率。对于研究超新星对星际物质和辐射影响的研究人员来说，这些"年轻、紧凑"的残留物尤其有价值。新发现的意义安德森认为，每一个新确认的残余物都是一次详细研究的机会。例如，它可能使我们有机会对超新星爆炸所产生的物质进行三维重建，或者进一步了解超新星的冲击对银河系中其他物质的影响。他补充说，该项目还标志着一个寻找与脉冲星有关的超新星残余物的机会。脉冲星是恒星在超新星爆炸后留下的超密集旋转核心。尽管脉冲星和超新星残骸都是由超新星爆炸产生的，但它们很少被发现在一起。脉冲星之所以重要，是因为它们高度精确的"脉动"使其成为天文学家的宇宙时钟，包括安德森的西弗吉尼亚大学同事，他们在六月份发现了时空涟漪，成为国际头条新闻，这在很大程度上归功于他们对脉冲星的研究。教育推广安德森的研究小组将与西弗吉尼亚州科学公共推广小组合作，该小组负责培训西弗吉尼亚大学的本科生为K-12年级的学生进行科学、技术、工程和数学方面的介绍，使课堂成为当地正在发生的当前尖端科学的一部分。安德森说，西弗吉尼亚SPOT现有的演示都没有展示超新星，因此他们将开发一个新模块，同时提供射电望远镜的总体概述。演示将结合超新星残余物观测，这些观测数据将从绿岸天文台的望远镜中实时获取，让学生亲身体验天文学。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383719.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383719.htm

宇宙“锁孔” - 韦伯揭示标志性超新星内部令人惊叹的新结构

宇宙“锁孔”-韦伯揭示标志性超新星内部令人惊叹的新结构韦伯的近红外相机（NIRCam）捕捉到了这幅SN1987A（超新星1987A）的详细图像，并对其进行了注释，以突出关键结构。在中心位置，超新星喷射出的物质形成了一个钥匙孔形状。在它的左右两侧是韦伯新发现的微弱月牙。在它们之外是一个赤道环，由超新星爆炸前数万年喷出的物质形成，包含明亮的热点。其外是漫射光和两个微弱的外环。在这张图片中，蓝色代表1.5微米（F150W），青色代表1.64和2.0微米（F164N，F200W），黄色代表3.23微米（F323N），橙色代表4.05微米（F405N），红色代表4.44微米（F444W）。美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜已经开始研究最著名的超新星之一--SN1987A（超新星1987A）。SN1987A位于168,000光年之外的大麦哲伦云中，自1987年2月被发现以来，近40年来一直是从伽马射线到射电波长的密集观测目标。韦伯的近红外相机（NIRCam）进行的新观测为我们了解超新星如何随着时间的推移逐渐形成其残余物提供了重要线索。主要观测特征这幅图像显示了一个像钥匙孔一样的中心结构。这个中心充满了超新星爆炸喷射出的团状气体和尘埃。这些尘埃的密度非常高，即使是韦伯探测到的近红外线也无法穿透，从而形成了钥匙孔中的暗"洞"。这组由哈勃太空望远镜的宽视场行星照相机2和高级巡天照相机拍摄的延时序列图像显示了围绕着一颗名为超新星1987A的恒星爆炸的物质环的变化。从1994年9月24日到2003年11月28日看到的这一壮观的光景是碎片与环绕爆炸地点的气体环的碰撞。一个明亮的赤道环环绕着内锁孔，在腰部形成一条带子，连接着沙漏形外环的两个微弱臂。赤道环由超新星爆炸前数万年喷射出的物质形成，包含明亮的热点，这些热点是超新星冲击波撞击赤道环时出现的（见上面的视频）。现在，即使在星环外部也能发现亮斑，其周围还有弥散辐射。这些都是超新星冲击波撞击到更多外部物质的位置。对比观察和新发现虽然NASA的哈勃和斯皮策太空望远镜以及钱德拉X射线天文台已经在不同程度上观测到了这些结构，但韦伯望远镜无与伦比的灵敏度和空间分辨率揭示了这个超新星残余物的一个新特征--类似新月的小结构。这些新月形结构被认为是超新星爆炸喷射出的气体外层的一部分。它们的亮度可能是边缘增亮的迹象，这是一种从三维角度观察膨胀物质所产生的光学现象。换句话说，我们的观察角度会让人觉得这两个月牙中的物质要比实际的多。天文学家将三个不同天文台（阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列，红色；哈勃，绿色；钱德拉X射线天文台，蓝色）的观测结果结合起来，生成了这张色彩斑斓的多波长图像，显示了超新星1987A错综复杂的残骸。这些图像的高分辨率也值得注意。在韦伯望远镜之前，已经退役的斯皮策望远镜在这颗超新星的整个生命周期中都对其进行了红外观测，获得了关于其辐射如何随时间演变的关键数据。然而，它从未能如此清晰和详细地观测到这颗超新星。揭开神秘的面纱和未来的研究尽管自最初发现这颗超新星以来已经进行了几十年的研究，但仍有一些谜团存在，特别是围绕着超新星爆炸后本应形成的中子星。与"斯皮策"号一样，"韦伯"号也将继续长期观测这颗超新星。其NIRSpec（近红外摄谱仪）和MIRI（中红外仪器）仪器将为天文学家提供长期捕捉新的高保真红外数据的能力，并获得对新发现的新月结构的新见解。此外，韦伯望远镜还将继续与哈勃、钱德拉和其他天文台合作，为了解这颗传奇超新星的过去和未来提供新的视角。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381361.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381361.htm

韦伯望远镜让早期宇宙中的已发现超新星数量增加10倍

韦伯望远镜让早期宇宙中的已发现超新星数量增加10倍韦伯望远镜非常适合用来识别极其遥远的超新星，因为存在一种叫做宇宙学红移的现象，在这种现象中，穿越宇宙的光线会被拉伸到更长的波长。来自远古超新星的可见光被拉伸得如此之长，以至于最终出现在红外线中。韦伯望远镜的仪器可以看到红外光，因此非常适合寻找这些遥远的超新星。一个研究小组利用韦伯早期宇宙深度探测的数据，发现了比以前已知的多10倍的远古超新星。这项研究是利用韦伯望远镜对远古超新星进行更广泛探测的第一步。JADES深度场使用的是NASA詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）的观测数据，这是JADES（JWST高级河外星系深度巡天）计划的一部分。一个研究JADES数据的天文学家小组发现了大约80个亮度随时间变化的天体（绿色圈内）。这些被称为瞬变天体的天体大多是恒星或超新星爆炸的结果。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、JADES合作组织美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）深入窥探宇宙，为科学家们首次提供了宇宙早期超新星的详细资料。一个使用韦伯数据的研究小组发现，早期宇宙中的超新星比之前已知的多10倍。其中一些新发现的爆炸恒星是同类恒星中最遥远的例子，包括那些用来测量宇宙膨胀率的恒星。"韦伯望远镜是一台发现超新星的机器，"图森市亚利桑那大学斯图尔特天文台的三年级研究生克里斯塔-德库西（ChristaDeCoursey）说。"探测到的超新星数量之多，加上这些超新星的距离之远，是我们巡天观测中最令人兴奋的两项成果"。德库西在威斯康星州麦迪逊举行的美国天文学会第244次会议的新闻发布会上介绍了这些发现。资料来源：NASA、ESA、CSA、AnnFeild（STScI）为了取得这些发现，研究小组分析了作为JWST高级深河外星系巡天（JADES）计划一部分而获得的成像数据。韦伯望远镜非常适合寻找极其遥远的超新星，因为它们的光线会被拉伸到更长的波长--这种现象被称为宇宙学红移。(见上图）。在韦伯望远镜发射之前，只有少数超新星的红移超过2，这相当于宇宙的年龄只有33亿年--仅为目前年龄的25%。JADES样本包含了许多在更久远的过去爆炸的超新星，当时宇宙的年龄还不到20亿年。以前，研究人员利用美国宇航局的哈勃太空望远镜观测宇宙处于"青年期"时的超新星。通过JADES，科学家们看到了宇宙处于"十几岁"或"前十几岁"时的超新星。未来，他们希望能够回望宇宙的"幼儿"或"婴儿"阶段。为了发现这些超新星，研究小组比较了相隔一年的多幅图像，寻找在这些图像中消失或出现的光源。这些观测亮度随时间变化的天体被称为瞬变体，而超新星就是瞬变体的一种。总之，JADES瞬变巡天样本小组在一片只有米粒粗细的天空中发现了大约80个超新星。这张马赛克照片展示了从JADES（JWST高级深河外星系巡天）计划的数据中发现的约80个瞬变天体（即亮度不断变化的天体）中的三个。大多数瞬变体都是恒星或超新星爆炸的结果。通过对比2022年和2023年拍摄的图像，天文学家可以找到从我们的视角来看最近才爆炸的超新星（如前两列所示的例子），或者已经爆炸但其光线正在逐渐消失的超新星（第三列）。每颗超新星的年龄都可以通过它的红移（用"z"表示）来确定。最遥远的超新星的红移为3.8，它的光起源于宇宙只有17亿年的时候。红移2.845相当于宇宙大爆炸后23亿年。最接近的例子红移为0.655，显示的是大约60亿年前离开其星系的光线，当时宇宙的年龄刚刚超过现在的一半。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、ChristaDeCoursey（亚利桑那大学）、JADES合作组织位于马里兰州巴尔的摩市的太空望远镜科学研究所（STScI）的美国宇航局爱因斯坦研究员贾斯汀-皮埃尔（JustinPierel）说："这确实是我们对高红移宇宙的瞬态科学的第一个样本。我们正试图确定遥远的超新星是否与我们在附近宇宙中看到的超新星有本质区别或非常相似。"皮埃尔和STScI的其他研究人员提供了专家分析，以确定哪些瞬变实际上是超新星，哪些不是，因为它们往往看起来非常相似。研究小组发现了一些高红移超新星，包括光谱学上确认的最远的一颗，红移为3.6。它的祖星在宇宙只有18亿岁时爆炸。这是一颗所谓的核心坍缩超新星，是一颗大质量恒星的爆炸。这段动画展示了白矮星爆炸的过程，白矮星是一颗恒星的残余物，密度极高，其核心已无法再燃烧核燃料。在这颗"Ia型"超新星中，白矮星的引力从附近的恒星伴星那里偷走了物质。当白矮星的质量估计达到目前太阳质量的1.4倍时，它再也无法承受自身的重量，于是爆炸了。资料来源：NASA/JPL-Caltech天体物理学家特别感兴趣的是Ia型超新星。(这些爆炸的恒星非常明亮，可以用来测量遥远的宇宙距离，帮助科学家计算宇宙的膨胀率。研究小组至少发现了一颗红移为2.9的Ia型超新星。这颗爆炸产生的光在115亿年前开始向我们传播，当时宇宙的年龄只有23亿年。此前经光谱学确认的Ia型超新星的距离记录是红移1.95，当时宇宙的年龄是34亿年。科学家们迫切希望分析高红移下的Ia型超新星，看看它们是否都具有相同的内在亮度，而与距离无关。这一点至关重要，因为如果它们的亮度随红移而变化，那么它们就不能成为测量宇宙膨胀率的可靠标记。Pierel分析了这颗发现于红移2.9的Ia型超新星，以确定其内在亮度是否与预期不同。虽然这只是第一个这样的天体，但结果表明没有证据表明Ia型亮度会随红移而变化。我们还需要更多的数据，但现在，基于Ia型超新星的宇宙膨胀率理论及其最终命运仍然保持不变。皮埃尔还在美国天文学会第244次会议上介绍了他的研究成果。早期宇宙的环境与现在截然不同。科学家们期望看到来自恒星的古老超新星，这些恒星所含的重化学元素远远少于太阳这样的恒星。将这些超新星与本地宇宙中的超新星进行比较，将有助于天体物理学家了解早期恒星的形成和超新星的爆发机制。STScI研究员马修-西伯特（MatthewSiebert）说："我们基本上为瞬变宇宙打开了一扇新窗口。从历史上看，每当我们这样做的时候，我们都会发现一些极其令人兴奋的东西--一些我们意想不到的东西。"JADES团队成员、亚利桑那大学图森分校研究教授EiichiEgami说："由于韦伯望远镜非常灵敏，它几乎能在其指向的所有地方发现超新星和其他瞬变体。这是利用韦伯望远镜对超新星进行更广泛观测的重要第一步。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434348.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434348.htm

用韦伯空间望远镜观察夜空下的银河系（不太）遥远的地方

用韦伯空间望远镜观察夜空下的银河系（不太）遥远的地方美国宇航局采访了罗格斯大学的克里斯汀-麦奎恩，他是韦伯早期释放科学（ERS）计划1334的首席科学家之一，专注于解决恒星群问题。这些是大群的恒星--包括矮星系Wolf-Lundmark-Melotte（WLM）内的恒星--距离足够近，韦伯可以区分单个恒星，但距离足够远，韦伯可以同时捕获大量的恒星。WLM是我们银河系附近的一个矮小的星系。它离银河系相当近（离地球只有大约300万光年），但它也是相对孤立的。我们认为WLM没有与其他系统相互作用，这使得它非常有利于测试我们的星系形成和进化理论。许多其他附近的星系都与银河系交织纠缠在一起，这使得它们难以研究。关于WLM的另一个有趣而重要的事情是，它的气体与早期宇宙中构成星系的气体相似。从化学角度讲，它是相当不富集的。(也就是说，它缺少比氢气和氦气更重的元素）。这是因为银河系已经通过我们称之为银河系风的东西失去了许多这些元素。尽管WLM最近一直在形成恒星--实际上是在整个宇宙时间内--而且这些恒星一直在合成新的元素，但当大质量的恒星爆炸时，一些物质被排出了银河系。超新星的威力和能量足以将物质从像WLM这样的小的、低质量的星系中挤出。这使得WLM超级有趣，因为可以用它来研究小星系中的恒星是如何形成和演化的，就像古代宇宙中的那些星系一样。矮星系Wolf-Lundmark-Melotte（WLM）的一部分，由斯皮策太空望远镜的红外阵列相机（左）和韦伯太空望远镜的近红外相机（右）拍摄。这些图像展示了韦伯分辨银河系外暗淡恒星的非凡能力。斯皮策的图像用青色显示3.6微米的光，用橙色显示4.5微米的光。(IRAC1和IRAC2)。韦伯图像包括蓝色显示的0.9微米的光，青色的1.5微米，黄色的2.5微米和红色的4.3微米（滤镜F090W、F150W、F250M和F430M）。我们可以看到无数不同颜色、大小、温度、年龄和演化阶段的单个恒星；星系内有趣的星云气体云；带有韦伯衍射尖峰的前景恒星；以及带有潮汐尾巴等整齐特征的背景星系。这个景象比我们的眼睛所能看到的要深得多、好得多。即使你从这个星系中间的一个星球上往外看，即使你能看到红外光，也需要仿生眼才能看到韦伯太空望远镜看到的东西。美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜是哈勃太空望远镜的继任者，是有史以来被送入太空的最强大的红外科学观测站。在距离地球近一百万英里的轨道上，韦伯将研究宇宙中一些最遥远的物体。资料来源：美国国家航空航天局天文学家试图通过研究WLM来发现什么？主要的科学重点是重建这个星系的恒星形成历史。低质量的恒星可以生存数十亿年，这意味着我们今天在WLM中看到的一些恒星是在宇宙早期形成的。通过确定这些低质量恒星的属性（比如它们的年龄），我们可以深入了解在非常遥远的过去发生了什么。这与我们通过观察高红移系统来了解星系的早期形成是非常互补的，在那里我们可以看到星系最初形成时的情况。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348959.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348959.htm