欧洲天文学家宣布发现四颗新褐矮星

欧洲天文学家宣布发现四颗新褐矮星褐矮星是神秘的天体，介于最重的行星和最轻的恒星之间，同时表现出恒星和行星的特征。这些令人困惑的天体的混合性质使它们对于推进科学家们对大行星和恒星的认识至关重要。从足够远的地方围绕母星运行的褐矮星特别有价值，因为它们可以被直接拍到，而不像那些离恒星太近，因而被恒星的亮度所掩盖的天体。这给了研究人员一个难得的机会来检查褐矮星伙伴的冰冷的、类似行星的大气层的细微之处。在三十多年的搜索中，天文学家们只发现了大约40个系统，尽管在开发新的观测设备和图像处理技术方面做出了巨大努力，但直接探测到恒星的褐矮星伴星仍然相对稀少。由英国开放大学的MariagelaBonavita和伯尔尼大学空间与可居住性中心（CSH）和NCCRPlanetS的ClémenceFontanive领导的一个研究小组拍摄了四颗新的褐矮星的直接图像。他们的发现最近发表在《皇家天文学会月报》上。这是第一次在同一时间宣布多个带有褐矮星伴星的新系统。MariangelaBonavita说：“宽轨道褐矮星伴星一开始就很罕见，直接探测它们会带来巨大的技术挑战，因为主星完全遮蔽了我们的望远镜。迄今为止进行的大多数调查都是盲目地针对年轻星团中的随机恒星。”ClémenceFontanive解释说：“增加检测数量的另一种方法是只观测那些在其系统中显示出额外天体迹象的恒星。例如，一颗恒星在一个伴星的引力牵引下的运动方式可以作为该伴星存在的一个指标，无论它是一颗恒星、一颗行星，还是介于两者之间的东西。”MariangelaBonavitaClémenceFontanive继续表示：“我们开发了COPAINS工具，它可以预测可能对观察到的恒星运动异常现象负责的伴星类型。”应用COPAINS工具，研究小组根据欧洲航天局（ESA）盖亚航天器的数据，精心挑选了25颗附近的恒星，这些恒星似乎有希望直接探测到隐藏的、低质量的伴星。然后利用智利超大型望远镜的SPHERE行星探测仪来观测这些恒星，他们成功地探测到了10颗新的伴星，其轨道从木星的轨道到冥王星的轨道不等，包括5个低质量的恒星、一个白矮星（一个密集的恒星残骸）和4个引人注目的新褐矮星。ClémenceFontaniveMariangelaBonavita解释说：“这些发现大大推进了已知的大距离绕行恒星的褐矮星的数量，与以前的任何成像调查相比，检测率有了很大的提高。”虽然目前这种方法主要限于来自褐矮星和恒星伴星的特征，但盖亚任务的未来阶段将把这些方法推向更低的质量，并允许发现新的巨型系外行星。ClémenceFontanive补充说：“在一次性有这么多新发现的基础上，我们的计划还展示了这些搜索策略的力量。”“这一结果之所以成为可能，是因为我们相信，当结合空间和地面设施直接对系外行星进行成像时，整体大于部分之和。我们希望这将是一个不同仪器和探测方法之间协同作用的新时代的开始，”MarianuelaBonavita总结道。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1309241.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1309241.htm

天文学家发现迄今最小恒星 半径仅约地球7倍

天文学家发现迄今最小恒星半径仅约地球7倍该双星系统由一颗质量为0.74倍太阳质量的碳氧白矮星与一颗质量约为太阳0.33倍的热亚矮星组成。该热亚矮星的半径仅有地球的7倍左右，代表了人类目前发现的体积最小的恒星。这样一对极短轨道周期的双星能够在毫赫兹频段产生强的引力波辐射，有望被未来的空间引力波天文台如LISA、天琴以及太极显著探测到。需要特别指出的是，该双星系统的发现和研究首次验证了通过二次共有包层抛射演化形成低质量热亚矮星的理论通道（由中国科学院云南天文台韩占文院士团队于2003年提出）。基于对热亚矮星形成通道的详细星族合成的研究，理论预言通过二次共有包层抛射通道形成的热亚矮星中，应该存在少部分质量低至0.32-0.36倍太阳质量的亚类。这些低质量的热亚矮星通过点燃非简并氦核形成，它们与被广泛认知的通过氦闪点燃简并氦核形成的热亚矮星（约0.45倍太阳质量）具有截然不同的质量分布。在经历第二次共有包层的物质抛射后，这些包含一颗白矮星的热亚矮星双星系统，通过引力波辐射可演化形成轨道周期短至20分钟的极短周期双星系统。但在TMTS巡天观测发现之前，国际上并未观测到完全符合上述观测性质的白矮星—热亚矮星双星系统。TMTS观测系统是王晓锋团队在马化腾基金以及清华大学支持下，建成的一架独特设计的多镜筒光学巡天设备。自2020年正式运行以来，该系统以1分钟的观测频率凝视北半球的宇宙星空。截至2023年底，TMTS累计获得了超过2700万颗恒星的密集采样光变数据，包含大量高价值的短周期变源，TMTSJ0526便是其中光变周期最短的系统之一。在发现该源之后，团队利用位于美国夏威夷的10米口径Keck望远镜和位于西班牙拉帕尔玛岛的10.4米口径GTC望远镜对该源进行了高时间分辨的连续光谱观测，并且使用丽江2.4米望远镜进行时序测光观测。结合高频采样观测得到的光变曲线以及光谱视向速度变化，研究团队分析得出，TMTSJ0526是一颗轨道周期仅有20.5分钟的椭变双星，其中更大、更亮的子星（即可见星）在另一颗更加致密白矮星（不可见星）的潮汐引力作用下发生形变。艺术家绘制的TMTSJ0526双星系统（北京天文馆喻京川）。图中较大的那颗是热亚矮星，远处较小的那颗是其白矮星伴星。课题组供图通过分析亮度、表面引力、有效温度及质量半径关系表明可见星是一颗低质量、薄包层的热亚矮星。该双星系统包含的低质量热亚矮星、白矮星伴星以及极短的轨道周期均与二次共有包层抛射通道形成低质量热亚矮星（双星）的理论预言相符合。这是TMTS项目继发现18.9分钟蓝色大振幅脉动变星之后，研究成果第二次发表在该期刊。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41550-023-02188-2...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418139.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1418139.htm

天文学家发现罕见的白矮星脉冲星J1912-4410

天文学家发现罕见的白矮星脉冲星J1912-4410白矮星脉冲星的艺术印象。在这个双星系统中，一颗快速旋转的白矮星（右）将电子加速到接近光速。这些高能粒子产生的辐射爆发撞击伴生的红矮星（左），导致整个系统从射电到X射线范围内的脉动。资料来源：M.Garlick/华威大学/ESO这颗新的白矮星脉冲星是由一颗白矮星和一颗红矮星组成的极度接近的双星系统，加在一起可以装进太阳内部，是已知的第二颗同类脉冲星。白矮星是密度极高的恒星残骸，其质量与太阳相当，但体积却只有地球那么小。它们是在低质量恒星燃尽所有燃料、失去外层、内部强烈收缩时形成的。它们也被称为"恒星化石"，可以让人们了解恒星演化的各个方面。另一方面，脉冲星早在20世纪60年代就已为人所知，目前已发现3000多颗。它们是快速旋转的强磁中子星，带电粒子被超强电场从表面撕裂，然后被加速到接近光速。因此，它们会发出从射电到X射线甚至伽马射线范围的辐射，即光。由于恒星的快速旋转，短脉冲辐射会到达地球，这就是它们被称为脉冲星的原因。令科学界大吃一惊的是，2016年人们首次在一颗白矮星上观测到了脉冲星现象。令人惊讶的是，在这颗名为ARScorpii的恒星上，既没有极快的旋转，也没有真正脉冲星的强电场。这颗白矮星是在一个非常接近的双星系统中发现的，它的近邻--一颗类似太阳的红矮星--通过向它的磁场注入粒子来为它提供能量。这就从外部点燃了脉冲星现象，并像频闪镜一样照射着红伴星，使整个系统每隔一段时间就会急剧变亮或变暗。这两颗恒星--白矮星和红矮星--靠得如此之近，以至于可以塞进我们的太阳。探索磁场和“发电机模型”决定性因素是强磁场的存在，然而天体物理学家并不知道其原因。解释强磁场的一个关键理论是"发电机模型"，它认为白矮星的内核中有发电机，就像地球一样，只是比地球强得多。但为了验证这一理论，研究人员必须寻找其他白矮星脉冲星，以确定他们的预测是否正确。在同时发表于《自然-天文学》（NatureAstronomy）和《天文学与天体物理学》（Astronomy&Astrophysics）的两篇新研究中，一个有美国国家天文学研究所（AIP）参与的国际研究小组描述了新发现的白矮脉冲星J1912-4410（eRASSUJ191213.9-441044）。它距离地球773光年，每5分钟自转一圈，比我们的地球快300倍。白矮星脉冲星的大小与地球相似，但质量至少与太阳相当。这意味着一茶匙白矮星的重量约为15吨。白矮星的生命开始于极高的温度，然后经过数十亿年的冷却。J1912-4410的低温表明它已经非常古老了。这项研究证实，正如早期模型所预测的那样，有更多的白矮星脉冲星。J1912-4410的发现还证实了动力模型的其他预测。由于白矮星的年龄很大，脉冲星系统中的白矮星应该很冷。它们的伴星应该足够近，以至于白矮星过去的引力足以从伴星中提取质量，导致它们快速旋转。对于新发现的脉冲星来说，所有这些假设都成立：白矮星的温度低于13000开尔文，旋转频率很高，约为5分钟，而且白矮星的引力对伴星有很强的影响。合作研究与未来影响一个研究小组利用盖亚和WISE的数据寻找候选天体，重点是那些与天蝎座AR性质相似的天体。在观测了几十个候选天体后，他们发现了一个光变非常相似的天体。用其他望远镜进行的后续观测发现，这个系统大约每五分钟就会向地球发送一次射电和X射线信号。另一个研究小组利用Spectrum-X-Gamma卫星上的eROSITAX射线望远镜的数据，发现了近距离的白矮星/红矮星对。这两个小组联合起来进一步研究他们的新发现。"我们很高兴能在SRG/eROSITA进行的X射线巡天中发现这个天体，"AIPX射线天文学组组长、发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy&Astrophysics）上的这项研究的第一作者AxelSchwope博士指出。"利用欧空局的XMM-Newton卫星进行的跟踪观测显示了高能X射线区域的脉冲，这是将该天体确定为白矮星脉冲星所缺少的最后一个证据。这证实了这个新天体的不寻常性，并将白矮星脉冲星确定为一个新的类别，尽管目前只有两个成员"。华威大学物理系的IngridPelisoli博士是《自然-天文学》研究报告的第一作者，她补充说："磁场的起源是天文学许多领域的一大未决问题，对于白矮星来说尤其如此。白矮星的磁场可能比太阳的磁场强一百万倍以上，而动力模型有助于解释其中的原因。J1912-4410的发现为这一领域的研究迈出了关键的一步"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1405191.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1405191.htm

打破宇宙的寂静：天文学界首次探测到来自Ia型超新星的无线电波

打破宇宙的寂静：天文学界首次探测到来自Ia型超新星的无线电波由斯德哥尔摩大学领导的一个天文学家小组发现了一个不寻常的Ia型超新星--或热核超新星--称为SN2020eyj。他们不仅在无线电波中首次发现了这样一颗超新星，夏威夷茂纳凯亚岛的W.M.凯克天文台的后续观测也显示了强烈的氦气发射线。这标志着第一次被证实的Ia型超新星是由一颗白矮星引发的，它从一颗外层主要由氦组成的伴星中抽取物质；通常，在光谱中可以检测到从供体星外层剥离的物质的罕见情况下，这大部分是氢。Ia型超新星对天文学家很重要，因为它们被用来测量宇宙的膨胀。然而，这些爆炸的起源仍然是一个开放的问题。虽然已经确定爆炸是由一颗紧凑的白矮星引起的，它以某种方式从一颗伴星中增加了太多的物质，但确切的过程和原生体的性质并不清楚。超新星SN2020eyj的新发现证明了伴星是一颗氦星，就在白矮星爆炸之前，它已经失去了很多物质。这项研究包括来自凯克天文台的低分辨率成像光谱仪（LRIS）的数据，发表在5月17日的《自然》杂志上。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、多尘的环星物质。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和SN2020eyj的光学光谱中明显的氦线。资料来源：AdamMakarenko/W.M.Keck天文台斯德哥尔摩大学天文学系博士后、论文第一作者ErikKool说："一旦我们能够看到与来自伴星的物质发生强烈相互作用的特征，就可以试图在无线电发射中也探测到它。在无线电中的探测是第一个Ia型超新星的探测--这是天文学家几十年来一直试图做的事情。"超新星2020eyj首先被圣地亚哥附近的帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施发现，斯德哥尔摩大学的奥斯卡-克莱因中心是其成员。斯德哥尔摩大学天文学系教授、论文共同作者JesperSollerman说："拉帕尔马的北欧光学望远镜是跟踪这颗超新星的基础。夏威夷的大型凯克望远镜的光谱也是如此，它立即揭示了爆炸的恒星周围非常不寻常的以氦为主的物质。""这显然是一颗非常不寻常的Ia型超新星，但仍然与我们用来测量宇宙膨胀的超新星有关，"来自斯德哥尔摩大学物理系的共同作者JoelJohansson补充说。"虽然正常的Ia型超新星似乎总是以相同的亮度爆炸，但这颗超新星告诉我们，白矮星爆炸有许多不同的途径。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362147.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1362147.htm

天文学家观察到挨得最紧密的超冷双矮星系统

天文学家观察到挨得最紧密的超冷双矮星系统这使得曾经被认为只有一颗恒星的东西实际上被确定是两颗。更重要的是，这两颗恒星被发现彼此非常接近，以至于它们打破了有史以来观察到的挨得最近的超冷双星系统的纪录，它们在不到一个地球日的时间内围绕对方旋转。天体物理学家利用夏威夷V.M.凯克天文台的望远镜实时观察两颗极其接近的恒星相互旋转的情况超冷矮星很难用人眼看到，因为它们在红外光谱中释放出大部分能量。换句话说，它们燃烧的亮度不足以发出我们肉眼可以看到的光。不过，它们在宇宙中还是非常常见的，天文学家可以用专门的工具来观察它们。西北大学温伯格文理学院的物理学和天文学博士后研究员Chih-Chun"Dino"Hsu决定在一个现在被称为LP413-53AB的恒星系统上训练这种工具--以夏威夷W.M.Keck天文台的望远镜的形式。他是在使用他开发的一种算法来分析有关各种系统发出的光的档案数据之后这样做的。他的分析发现，在一次测量中，来自两颗恒星的光所产生的光谱线是重叠的，但在另一次测量中，这些光谱线却出现了分歧。第一次测量会导致观察者相信LP413-53AB只是一颗星；第二次则意味着有两颗星存在。Hsu亲眼看到了这种转变。他说，"当我们进行这项测量时，我们可以看到事情在几分钟的观察中发生了变化，我们跟踪的大多数双星的轨道周期是几年。因此，你每隔几个月就能得到一次测量结果。然后，过了一段时间，你就可以把拼图拼起来。在这个系统中，我们可以看到光谱线实时地移动开来。在人类的时间尺度上看到宇宙中发生的事情是令人惊讶的。"Hsu确定这两颗矮星之间的距离约为100万公里（约621370英里），使这对矮星比木星和其卫星木卫四之间的距离还要近。换句话说，这两颗恒星之间的空间仅仅是地球和太阳之间空间的1%。这对伴星如此之近，以至于它们只需要20.5个小时就能围绕对方旋转，使得每颗恒星的一年还不到地球时间的一天。这只是天文学家发现的第四个超冷矮星双星系统。除了拥有所有其他系统中最短的周期之外，LP413-53AB也要老得多，其年龄为数十亿年，而其他系统的年龄约为4000万年。此外，尽管以前的双矮星系统有希望在它们周围有可居住的行星，但LP413-53AB不会是这种情况，因为这些行星将存在于离恒星表面太近的地方，无法维持生命。"这些超冷矮星是我们太阳的邻居，"Hsu说。"为了确定潜在的宜居宿主，从我们的近邻开始是有帮助的。但是，如果近距离双星在超冷矮星中很常见，那么可能很少有可居住的世界可以被发现。"撇开外星生命不谈，Hsu的算法为研究人员提供了一个新的工具，以寻找在双星系统中发现的其他超冷矮星，这些系统在历史上是很难发现的。"这些系统是罕见的，"研究报告的共同作者、加州大学圣地亚哥分校的校长博士后ChrisTheissen说。"但是我们不知道它们之所以罕见是因为它们很少存在，还是因为我们没有发现它们。这是一个开放式的问题。现在我们有一个数据点，我们可以开始建立。这些数据已经在档案馆里放了很久了。新的工具将使我们能够寻找到更多像这样的双星。"关于LP413-53AB的发现于1月10日在华盛顿州西雅图举行的美国天文学会第241次会议上公布。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338769.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1338769.htm

天文学家观察到光线在白矮星周围发生弯曲

天文学家观察到光线在白矮星周围发生弯曲当然，它实际上并没有在天空中改变位置，只是看起来是这样的，在天文学家的观察下，根据光线围绕白矮星的弯曲情况。这是天文学家第一次注意到像LAWD37这样的单一、孤立的恒星周围的这种特殊效应。正在测量的白矮星图片来源：美国国家航空航天局，欧空局，彼得-麦格纳特。NASA,ESA,PeterMcGill(UCSantaCruz,IoA),KailashSahu(STSCI);图像处理。JosephDePasquale(STSCI)像LAWD37这样的恒星可以让我们对恒星的演变过程有了宝贵的了解。这颗特殊的恒星是类似于我们太阳的恒星死亡的结果。当这些恒星死亡并变成白矮星时，它们的外部物质被驱逐出去，只留下空间中一个热的、密集的核心。在这一点上，恒星周围的物质开始以不同的方式行动，为天文学家带来了更多的问题以等待回答。由于这颗白矮星在天文学上看离我们有点近，我们有大量关于它的数据。但是我们从来没有测量过它的质量。至少到现在为止没有。随着天文学家能够更多地了解这颗白矮星，我们很可能看到新的大门打开，以帮助科学家更深入地挖掘在我们整个宇宙中发现的其他孤立的恒星，这在天文学家发现这种新方法之前是不可能的。以前发现的大质量白矮星也帮助天文学家回答了关于恒星进化的重要问题。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343175.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343175.htm