通过引力透镜 天文学家捕捉到奇异的"极度扭曲"超新星

通过引力透镜天文学家捕捉到奇异的"极度扭曲"超新星天文学家捕捉到了一颗超新星"兹威基超新星"，由于引力透镜的作用，这颗超新星出现了多幅图像。这次观测是迄今为止最大规模超新星调查的一部分，有助于了解包括暗能量在内的宇宙现象，也是正在进行的银河系外爆炸编目和研究工作的一部分。(引力透镜超新星的艺术家概念图）。这颗超新星被称为"兹威基超新星"（SNZwicky），最初是由加州理工学院领导的兹威基瞬变设施（ZTF）观测到的，该设施位于圣迭戈附近的帕洛玛天文台。这次观测是目前正在进行的最大规模超新星巡天观测的一部分。这里看到的是SN兹威基的四幅重复图像，是W.M.凯克天文台以尽可能高的分辨率观测到的。周围环境是以较低分辨率观测到的。图片来源：JoelJohansson"有了ZTF，我们就拥有了近乎实时地捕捉超新星并对其进行分类的独特能力。"今天发表在《自然-天文学》（NatureAstronomy）上的这项研究的第一作者、瑞典斯德哥尔摩大学奥斯卡-克莱因中心主任阿里尔-古巴尔（ArielGoobar）说："我们注意到茨维基超新星比它与我们的距离本应更亮，并很快意识到我们看到了一种非常罕见的现象，叫做强引力透镜。这种透镜物体可以帮助我们独特地探测星系内核物质的数量和分布。"正如爱因斯坦在一个多世纪前所预言的那样，来自一个宇宙天体的光线在到达我们的途中遇到一个致密天体，就会发生引力透镜效应。致密天体就像一个透镜，可以弯曲和聚焦光线。根据透镜的密度和透镜与我们之间的距离，这种扭曲效应的强度会有所不同。在强透镜作用下，来自宇宙天体的光线会发生严重扭曲，以至于被放大并分裂成同一图像的多个副本。这部来自奥斯卡-克莱因中心（OskarKleinCentre）的解说影片用水彩插图解释了"兹威基"SN的发现。自爱因斯坦提出引力弯曲理论几年后的1919年起，天文学家就开始观测光的引力弯曲，但超新星的瞬时性使得SNZwicky（又称SN2022qmx）这样的事件很难被发现。事实上，虽然科学家们以前曾多次发现过被称为类星体的遥远天体的透镜重复图像，但只发现过少数几个超新星的透镜重复图像。其中两个案例是在帕洛玛发现的：SNZwicky和ciPTF16geu，它们是由帕洛玛瞬变工厂（iPTF）发现的，iPTF是ZTF的前身。古巴尔说："SN兹威基是用光学望远镜发现的最小的分辨引力透镜系统。iPTF16geu是一个更宽的系统，但放大倍数更大。"这个动画解释了强引力透镜现象。ZTF发现SNZwicky之后，Goobar和他的国际团队动用了一整套天文设备对其进行跟踪研究。夏威夷毛纳凯亚（Maunakea）W.M.凯克天文台（W.M.KeckObservatory）的近红外照相机2（NIRC2）解析了SNZwicky，揭示了超新星的透镜作用足够强，以至于产生了同一天体的多幅图像。加州理工学院光学天文台的天文学家克里斯托弗-弗里姆林（ChristofferFremling）说："那天晚上我正在观测，当我看到SN茨维基的透镜图像时，我绝对惊呆了。我们通过'明亮瞬变巡天'捕捉并分类了成千上万的瞬变体，这使我们有独特的能力发现像SN兹威基这样非常罕见的现象。"超新星、暗能量和宇宙之谜SN兹威基被归类为Ia型超新星。这些即将陨落的恒星在结束生命时，会发出亮度始终如一的光。这种独特的特性在1998年揭示宇宙加速膨胀的过程中发挥了重要作用，而宇宙加速膨胀的原因是一种尚不为人知的现象--暗能量。ZTF安装在帕洛玛天文台的48英寸塞缪尔-奥斯钦望远镜上。资料来源：帕洛玛天文台/加州理工学院"强透镜Ia型超新星可以让我们看到更远的时间，因为它们被放大了。观测更多的Ia型超新星将给我们提供一个前所未有的机会来探索暗能量的本质，"斯德哥尔摩大学博士后、该研究的共同作者乔尔-约翰森（JoelJohansson）说。"建立宇宙膨胀历史模型所需的缺失成分是什么？构成星系绝大部分质量的暗物质是什么？"古巴尔说："随着我们利用ZTF和即将建成的维拉-鲁宾天文台发现更多的'茨维基SN'，我们将拥有另一种工具来揭开宇宙的神秘面纱并找到答案。"迄今为止，ZTF明亮瞬变巡天已经发现了7811个确认的超新星。巡天的主要目标是对仪器能够可靠探测到的所有河外星系爆炸进行编目和分类。由于ZTF能够快速扫描广阔的天空，因此它是目前同类巡天中规模最大、最完整的巡天。全世界的天文学家都在利用"明亮瞬变巡天"来了解宇宙爆炸的种类、常见程度以及它们的亮度。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376699.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1376699.htm

天文学家探测到80亿年前产生的射电暴

天文学家探测到80亿年前产生的射电暴艺术家眼中的遥远快速射电暴穿越银河系空间来到地球上的景象ESO/M.Kornmesser这个信号被命名为FRB20220610A，属于快速射电暴（FRB）。顾名思义，这是一种持续时间只有几毫秒的尖锐无线电波爆发，似乎从天空的各个角落涌来。它们的确切来源仍不清楚，但最有可能的是一种被称为磁星的高度磁化的中子星。迄今为止探测到的大多数FRB都来自数亿光年或数十亿光年之外。最近的一次只有几万光年--在我们的银河系内。但是，2022年6月10日进行的新探测是迄今为止发现的最遥远的FRB。研究小组说，80亿光年的距离很可能已经接近现代技术能够精确定位的极限。这项研究的第一作者斯图尔特-莱德博士说："利用ASKAP的天线阵列，我们能够精确地确定爆发来自哪里。然后，我们利用位于智利的欧洲南方天文台（ESO）甚大望远镜（VLT）搜索源星系，发现它比迄今发现的任何其他FRB源都要古老和遥远，而且很可能就在一小群合并星系之中。"快速射电暴到达探测到它的仪器的艺术印象卡尔-诺克斯（OzGrav/斯温伯恩大学）研究小组说，这项研究还表明，快速射电暴可以帮助天文学家解开另一个宇宙之谜：失踪的物质。我们最好的宇宙模型显示，宇宙应该包含一定量的物质，但当科学家们统计所有星系、恒星、行星、黑洞和其他一切时，似乎存在着巨大的缺口--我们缺少了大约40%的正常物质预算（相对于暗物质而言，暗物质是完全不同的东西）。最主要的假设是，所有这些物质都是以极度弥散的气体形式漂浮在星系间的空间。这种气体非常稀薄，几乎不可能被探测到，但这正是FRB的用武之地。天文学家可以研究这些无线电信号中不同波长的光的到达时间，从而推断出它们所经过的物质密度。旅程越长，包含的数据就越多，这使得新的无线电信号成为一个宝库。果然，新的观测结果似乎与弥漫星系间气体假说相吻合，提供了一些迄今为止最有力的证据。"虽然我们仍然不知道是什么导致了这些巨大的能量爆发，但这篇论文证实了快速射电暴是宇宙中常见的事件，我们将能够利用它们来探测星系间的物质，并更好地了解宇宙的结构，"该研究的共同第一作者RyanShannon副教授说。这项研究发表在《科学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391093.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391093.htm

天文学家在太空爆发中捕捉到新流星雨

天文学家在太空爆发中捕捉到新流星雨虽然太空是一个空旷的真空，但它同时也是一个非常有活力的地方，那里有大量的天体一直穿过内太阳系并搅动着一切。有时，甚至可以在地球上看到宇宙邻居在被称之为大气层的安全毯下的变化。上周，一个在世界各地设置的寻找流星的摄像机网络捕捉到了最新一批迁移到我们这个天体小城的新天体。GlobalMeteorNetwork在8月15日和16日首次记录了18-Aquariids流星雨。这个新流星雨是由资深的天文学家和流星雨专家PeterJenniskens报告，他隶属于NASA和SETI研究所。从佛罗里达到智利再到非洲的全天空照相机共同观测到了三十多颗新分类的流星，这是因为它们在大气层中燃烧起来。相关人员在对这种意外爆发的流星活动进行分析后确定了其可能是新的宇宙碎片流的一部分。最初的报告指出，这些流星的接近方式似乎跟“失落的D/1770L1（Lexell）彗星在1770年和1776年返回时的接近方式重叠......”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1308033.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1308033.htm

天文学家捕捉到黑洞摧毁附近的恒星并发射出强大的相对论射流

天文学家捕捉到黑洞摧毁附近的恒星并发射出强大的相对论射流一颗恒星正在被附近的超大质量黑洞吞噬。天文学家称这是一次潮汐破坏事件（TDE）。使得这个TDE成为非常罕见的TDE的原因是，当黑洞撕裂恒星的时候，两个几乎以光速运动的物质喷流被发射到相反的方向，产生所有波长的光。这种喷射式TDEs极其罕见，这里描述的AT2022cmc是第一个用光学望远镜发现的。资料来源：卡尔-诺克斯-OzGrav，斯威本科技大学ARC卓越引力波发现中心兹威基瞬变设施目前是天文学家用来研究不断变化的宇宙的最大瞬变调查方式之一。该调查也是一个罕见的、奇怪的和不寻常的事件的宝库，这些事件往往是天文学家偶然发现的。"我们的新搜索技术帮助我们在ZTF调查数据中快速识别罕见的宇宙事件。而且，由于ZTF和即将到来的更大的调查，如VeraRubin的LSST频繁地扫描天空，我们现在可以期待发现大量罕见的，或以前未被发现的宇宙事件，并详细研究它们，"马里兰大学（UMD）天文学系和美国航空航天局戈达德太空飞行中心的博士后IgorAndreoni说。喷射式潮汐断层事件AT2022cmc首先在ZTF的光学数据中被观测到，随后其他21个天文设施也看到它在X射线、紫外线、红外线和无线电中闪耀。资料来源：Zwicky瞬变设施/R.Hurt(Caltech/IPAC)AT2022cmc是一个奇特的案例，它被称为潮汐破坏事件或TDE。TDE发生时，一颗接近黑洞的恒星被黑洞的引力潮汐力猛烈地撕开--类似于月球在地球上拉动潮汐的方式，但强度更大。然后，恒星的碎片被捕获到一个快速旋转的盘中，围绕着黑洞运行。最后，黑洞吞噬了盘中注定消亡的恒星的残骸。在一些极其罕见的情况下，比如AT2022cmc，超大质量黑洞在摧毁一颗恒星后会发射"相对论射流"--以接近光速的速度飞行的物质束。在2022年2月被发现后，Andreoni领导的天文学家对AT2022cmc进行了跟踪，并用多个设施在多个波长上对其进行了观测。该分析现在发表在《自然》杂志上。艺术家对喷射性潮汐破坏事件AT2022cmc的印象。资料来源：ESO/M.Kornmesser明尼苏达大学双城分校天文学助理教授、该论文的共同负责人MichaelCoughlin说："科学家上一次发现这些喷流之一是在十多年前。从我们掌握的数据来看，我们可以估计相对论射流只在这些破坏性事件中的1%被发射出来，这使得AT2022cmc是一个极其罕见的事件。事实上，该事件的发光闪光是有史以来观察到的最亮的闪光之一。"新颖的数据压缩方法相当于每天晚上搜索一百万页的信息，使Andreoni及其同事能够对ZTF数据进行快速分析，并确定AT2022cmcTDE与相对论射流。他们很快就开始了后续的观测，发现在整个电磁波谱中，从X射线到毫米波和无线电，都有一个异常明亮的事件。欧空局的超大型望远镜显示，AT2022cmc处于85亿光年的宇宙学距离上，哈勃太空望远镜的光学/红外图像和甚大阵的无线电观测极其精确地确定了AT2022cmc的位置。研究人员认为，AT2022cmc位于一个还不可见的星系的中心，因为来自AT2022cmc的光线胜过了它，但是未来用哈勃或詹姆斯-韦伯太空望远镜进行的太空观测可能会在瞬变体最终消失的时候揭开这个星系的面纱。为什么有些TDE会发射喷流，而其他的可能不会，这仍然是一个谜。从他们的观测中，Andreoni和他的团队得出结论，AT2022cmc和其他类似的喷射型TDEs中的黑洞可能正在快速旋转，以便为极其明亮的喷射提供动力。这表明，快速的黑洞旋转可能是喷流发射的一个必要因素--这一想法使研究人员更接近于理解数十亿光年外星系中心的超大质量黑洞的物理学。在AT2022cmc之前，人们只知道几个可能的喷射型TDE，它们主要是由伽马射线空间任务发现的，这些任务探测这些喷射产生的最高能量形式的辐射。有了他们的新方法，天文学家们现在可以在地面光学观测中搜索这种罕见的事件。"天文学正在迅速变化，"Andreoni说。"更多的光学和红外全天空调查现在正在进行，或者很快就会上线。科学家们可以把AT2022cmc作为寻找的模型，发现更多来自遥远的黑洞的破坏性事件。这意味着，大数据挖掘比以往任何时候都是推进我们对宇宙知识的一个重要工具。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337311.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337311.htm

揭开早期宇宙的秘密：天文学家捕捉到来自遥远星系的无线电信号

揭开早期宇宙的秘密：天文学家捕捉到来自遥远星系的无线电信号现在，来自蒙特利尔和印度的研究人员从迄今为止最遥远的星系中捕捉到了一个特定波长的无线电信号，被称为21厘米线，使天文学家能够窥探早期宇宙的秘密。在印度的巨型元波射电望远镜的帮助下，这是第一次在如此大的距离上探测到这种类型的无线电信号。"一个星系会发出不同种类的无线电信号。直到现在，我们只可能从附近的星系中捕捉到这种特殊的信号，将我们的知识限制在那些离地球较近的星系中，"麦吉尔大学博士后研究员ArnabChakraborty说，他由MattDobbs教授指导。"但是多亏了一种自然发生的现象--引力透镜的帮助，我们可以从破纪录的距离捕捉到一个微弱的信号。这将有助于我们了解距离地球更远的星系的构成。"研究人员首次能够探测到来自一个被称为SDSSJ0826+5630的遥远的恒星形成星系的信号，并测量其气体成分。研究人员观察到这个特殊星系的气体含量的原子质量几乎是我们可见的恒星质量的两倍。来自该星系的无线电信号的图片研究小组检测到的信号是从这个星系发出的，当时宇宙只有49亿年的历史，使研究人员能够一窥早期宇宙的秘密。在麦吉尔大学物理系研究宇宙学的Chakraborty说："这相当于回看了88亿年的时间。"引力透镜放大了来自遥远物体的信号，帮助我们窥视早期宇宙。在这个特定的情况下，信号因目标和观察者之间存在另一个大质量物体，即另一个星系而发生弯曲。"共同作者、印度科学研究所物理系副教授NirupamRoy说："这有效地导致信号放大了30倍，使望远镜能够接收到它。"据研究人员称，这些结果证明了用引力透镜观察类似情况下的遥远星系的可行性。它还为用现有的低频射电望远镜探测恒星和星系的宇宙演化提供了令人兴奋的新机会。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339929.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339929.htm

韦伯望远镜捕捉到潘多拉星团 让天文学家们感到"震惊"

韦伯望远镜捕捉到潘多拉星团让天文学家们感到"震惊"潘多拉星系团已经是一个宇宙的超级明星，因为引力透镜，这种现象使天文学家能够像一个巨大的放大镜一样使用一个星系团来观察它后面更遥远的物体。这张新图片来自韦伯的红外视觉，美国宇航局估计视图中有5万个红外光源，包括许多因透镜效应而变得可见的遥远的星系。在黑色背景上的一个拥挤的星系场，有一颗大恒星在图像的右边占主导地位。三个区域集中了较大的白色雾状物，分别位于单颗恒星的左侧、右下方和右上方。在这些区域之间散布着许多较小的光源；有些也有朦胧的白色光芒，而其他许多则是红色或橙色。韦伯对潘多拉星团的深场观测显示了多层物体，从前景恒星到被放大的远处星系，它们被扭曲成弧形。"匹兹堡大学的天文学家RachelBezanson在周三的NASA声明中说："当潘多拉星团的图像第一次从韦伯传来时，说实话，我们有点被震撼了。前景星团中有这么多的细节，还有这么多遥远的凝聚星系，我发现自己在图像中迷失了。韦伯的能力超过了我们的预期。"神奇之处在于层次，这是一张可放大的图像，一些遥远的星系看起来像小的光弧。星系团的'透镜'是如此巨大，以至于它扭曲了空间结构本身，足以让来自遥远的星系的光线通过这个扭曲的空间，也呈现出扭曲的外观。韦伯用它的近红外相机（NIRCam）花了大约30个小时的观测时间来捕捉图像的数据。这是对一个引人入胜的空间区域的初步了解。天文学家将进行后续观测，以了解更多关于一些光束星系的情况，使科学家们能够窥视早期宇宙的一部分。潘多拉星系团的图像证明了韦伯的多面性。我们已经从该望远镜中看到了一些辉煌的星系特写和星云魅力照片，但是这个视图被称为"深场"，这意味着它正在凝视太空深处，以看到遥远的、微弱的天体。韦伯是美国航天局、欧洲航天局和加拿大航天局的一个联合项目。斯威本科技大学的天文学家IvoLabbe说："我对这幅图像的第一反应是它太漂亮了，它看起来像一个星系形成的模拟。"我们不得不提醒自己，这是真实的数据，我们现在是在天文学的一个新时代工作。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344617.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1344617.htm