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HMSagittae这幅艺术家的概念图展示的是人马座新星系统（HMSge），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、LeahHustak（STScI）哈勃太空望远镜拍摄的共生恒星MiraHMSge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、RaviSankrit（STSCI）、StevenGoldman（STSCI）、JosephDePasquale（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HMSagittae（HMSge）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。HMSge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（RaviSankrit）说："1975年，HMSge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StevenGoldman、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HMSge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/JimRoss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HMSge；他们的持续监测揭示了自40年前HMSge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MiraHMSge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、RaviSankrit（STScI）、StevenGoldman（STScI）"像HMSge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：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434606.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434606.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

明亮的新"北极星"T CrB即将绽放 如何看到它？

明亮的新"北极星"TCrB即将绽放如何看到它？今年将有一颗新星在夜空中短暂闪耀欧空局/哈勃和美国国家航空航天局北冕座TCoronaeBorealis（TCrB）大多数时候看起来都很普通。它的亮度约为+10等，刚好是你用双筒望远镜能看到的极限，而且即使你去看，也没什么可看的。一幅艺术家绘制的星图，标出了北极光日冕星变亮时的位置，该星位于北冕星座的海格力斯座和波忒斯座之间。至少，80年中有79年都是如此。但到了第80年，这颗恒星突然大幅变亮，亮度达到+2等左右，与北极星不相上下。这使它成为夜空中最亮的恒星之一，即使被城市灯光遮挡，肉眼也能轻易看到。这种千载难逢的爆发上一次发生在1946年，在此之前是1866年。天文学家预测，TCrB将在2024年3月到9月间再次爆发。它将以一颗明亮的"新"恒星的形象出现在肉眼下几天，在双筒望远镜下一周多一点的时间，然后再次沉寂几十年。天文学家去年注意到，TCrB开始变暗，1945年的数据显示，在上一次变亮事件之前，TCrB就已经开始变暗了。那么，是什么导致了这种可预测的周期性循环呢？TCrB并非只有一颗恒星，而是一个由白矮星和红巨星组成的双星系统，白矮星和红巨星被锁定在一个紧密的轨道上。红巨星以恒定的速度释放气体，白矮星则汲取气体，最终收集并压缩了足够的氢，引发了一场被称为新星的热核爆炸。白矮星会变得更热、更大、更亮，这就是我们从地球上看到的短暂变亮，然后它就会恢复平静，重新开始80年的循环。艺术家对新星形成过程的印象因此，请继续关注天空中这一千载难逢的天文事件，我们会在烟花开始时及时通知您。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424367.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424367.htm

大熊座附近出现一颗超新星 几十年来离地球最近

大熊座附近出现一颗超新星几十年来离地球最近当然，它距离地球大约2100万光年，我们看到的其实是2100万年前的情景。有趣的是，这颗超新星及其所在的风车星系M101，就位于北斗七星“大勺子”的勺柄末端。2011年，M101星系内曾经出现过一颗超新星，前身是一颗白矮星，因为积累了太多的伴星物质而引发热核爆炸。这次爆发的2023ixf则是一颗II型超新星，由大质量恒星走到生命尽头时发生内核坍缩引起。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360891.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360891.htm

天文学家揭示了一颗热核超新星SN 2020eyj爆炸的起源

天文学家揭示了一颗热核超新星SN2020eyj爆炸的起源艺术家对双星系统的印象：一颗紧凑的白矮星从富含氦气的供体伴星中吸积物质，周围是密集的尘埃状的环星物质。正是爆炸的恒星和这个同伴留下的物质的相互作用，产生了强烈的无线电信号，光学光谱中明显的氦线和SN2020eyj的红外辐射。资料来源：AdamMakarenko/W.M.Keck天文台虽然已经确定这次爆炸是一颗致密白矮星以某种方式从伴星吸积了太多物质，但其确切过程和前身的性质尚不清楚。超新星SN2020eyj的新发现证实，伴星是一颗所谓的氦星，它在白矮星爆炸之前失去了大部分物质。斯德哥尔摩大学天文学系博士后、该论文的主要作者埃里克·库尔（ErikKool）解释说：“一旦我们看到了与伴星材料强烈相互作用的特征，我们就试图在无线电发射中检测到它。无线电探测实际上是第一颗Ia型超新星——这是天文学家几十年来一直试图做的事情。”双星系统的艺术想象图，其中一颗致密白矮星从富含氦的供体伴星中吸积物质，周围环绕着致密的尘埃状星周物质。正是爆炸的恒星与该伴星留下的物质的相互作用，在SN2020eyj的光谱中产生了强烈的射电信号和明显的氦线。图片来源：AdamMakarenko/W.M.凯克天文台SN2020eyj是由帕洛玛山上的兹威基瞬变设施相机发现的，并由一些设施进行跟踪，包括拉帕尔马岛的北欧光学望远镜（NOT）、夏威夷的大型凯克望远镜和电子多元素射电联动干涉仪网络（e-Merlin），这是英国的七个射电望远镜的阵列。超新星2020eyj在红外波长下也非常明亮，可与在这些波长下观察到的一些最亮的超新星相媲美。这种亮度被解释为混合在超新星周围材料中的星际尘埃粒子的热发射。无线电、光学和红外线观测结果都与伴星在白矮星爆炸前失去大量质量的情况一致。图尔库大学物理和天文学系的SeppoMattila教授说："这一激动人心的发现使我们对白矮星作为超新星的爆炸有了更好的了解，他是论文的共同作者，在解释红外和无线电观测方面做出了主要贡献。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367107.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1367107.htm

满溢的宇宙"水壶" - 双子座南望远镜捕捉到一颗红巨星生命终结时的壮观景象

满溢的宇宙"水壶"-双子座南望远镜捕捉到一颗红巨星生命终结时的壮观景象国际双子座天文台的一半--双子座南天文台拍摄到的一对尘埃和气体组成的波浪状近乎对称的环，标志着一颗古老红巨星的死亡阵痛。由此形成的结构据说很像一个古老的英国壶，是一个很少见的双极反射星云。有证据表明，这个天体是由垂死的红巨星和一颗现已碎裂的伴星相互作用形成的。资料来源：国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA，T.A.Rector（阿拉斯加安克雷奇大学/NSFNOIRLab），J.Miller（双子座天文台/NSFNOIRLab），M.Rodriguez（双子座天文台/NSFNOIRLab），M.Zamani（NSFNOIRLab）这个反射星云位于大约1200光年外的船底座方向，是由气体和尘埃组成的双叶或双极云，由其中心的红巨星产生并照亮。红巨星的这一生命终结阶段相对短暂，在其周围形成的天体结构也非常罕见，因此托比壶星云是研究恒星演化的绝佳案例。这张图片是由国家科学基金会NOIRLab运行的双子座南望远镜（国际双子座天文台的一半）拍摄的，它展示了托比壶星云壮观、近乎对称的双环结构和发光的恒星心脏。这些特征是从衰老恒星过渡到行星状星云[1]的红巨星所独有的，因此为天文学家深入了解接近生命终点的中低质量恒星的演化及其形成的宇宙结构提供了宝贵的资料。托比壶星云的核心是它的祖星--红巨星HR3126。红巨星是由恒星内核中的氢燃烧殆尽而形成的。没有了核聚变的外力，恒星开始收缩。这使内核温度升高，导致恒星膨胀到原来的400倍。虽然HR3126比我们的太阳年轻得多--只有5000万年的历史，而太阳已有46亿年的历史--但它的质量却是太阳的五倍。这使得这颗恒星能够以比太阳更快的速度燃尽氢气，变成一颗红巨星。随着HR3126的膨胀，它的大气层也随之扩大，并开始脱落外层。被排出的恒星物质流向周围区域，形成了一个由气体和尘埃组成的宏伟结构，反射着来自中心恒星的光线。对托比壶星云红外光的详细研究表明，二氧化硅（硅石）最有可能是反射HR3126星光的化合物。根据天文学家的理论，与托比壶状星云类似的双极结构是中央红巨星和双伴星相互作用的结果。然而，之前的观测并没有发现HR3126有这样的伴星。相反，天文学家观测到中央恒星周围有一个极其紧凑的物质盘。这一发现表明，曾经的双星伴星可能被粉碎成了圆盘，这可能是周围星云形成的诱因。大约50亿年后，当我们的太阳耗尽其氢气供应时，它也将变成一颗红巨星，并最终演变成一个行星状星云。在非常遥远的未来，太阳系将只剩下一个像托比壶状星云一样充满活力的星云，其中心是缓慢冷却的太阳。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377273.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377273.htm