NASA费米望远镜发现附近超新星并没有发出伽马射线

NASA费米望远镜发现附近超新星并没有发出伽马射线2023年对风车星系中的超新星SN2023ixf的观测为研究宇宙射线的产生提供了一个独特的机会,但是NASA的费米望远镜并没有探测到预期的伽马射线,这表明能量转换率比预期的要低得多。资料来源:美国国家航空航天局2023年5月18日,一颗超新星在附近的风车星系(Messier101)爆发,它位于大约2200万光年外的大熊座。这颗超新星被命名为SN2023ixf,是自2008年费米探测器发射以来发现的附近最亮的超新星。意大利里雅斯特大学研究员吉列姆-马蒂-德韦萨说:"天体物理学家以前估计,超新星将其总能量的大约10%转化为宇宙射线加速度。但我们从未直接观测到这一过程。通过对SN2023ixf的新观测,我们的计算结果是爆炸后几天内的能量转换率低至1%。这并不排除超新星是宇宙射线工厂的可能性,但这确实意味着我们还有更多关于超新星产生的知识要学习。"这篇论文由马丁-德维萨在奥地利因斯布鲁克大学(UniversityofInnsbruck)期间发表,将刊登在未来出版的《天文学与天体物理学》(AstronomyandAstrophysics)杂志上。即使没有探测到伽马射线,美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜也能帮助天文学家了解更多有关宇宙的信息。资料来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心宇宙射线及其起源每天,数以万亿计的宇宙射线与地球大气层发生碰撞。其中大约90%是氢原子核(或质子),其余的是电子或较重元素的原子核。自20世纪初以来,科学家们一直在研究宇宙射线的起源,但这些粒子无法追溯到它们的源头。由于宇宙射线带电,它们在飞往地球的途中会因遇到磁场而改变方向。位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的费米项目科学家伊丽莎白-海斯说:"然而,伽马射线会直接射向我们。宇宙射线在与周围环境中的物质相互作用时会产生伽马射线。费米望远镜是轨道上最灵敏的伽马射线望远镜,因此当它没有探测到预期的信号时,科学家必须对这种缺失做出解释。解开这个谜团,就能更准确地了解宇宙射线的起源。"弗雷德-劳伦斯-惠普尔天文台(FredLawrenceWhippleObservatory)的48英寸望远镜在2023年6月捕捉到了这张风车星系(Messier101)的可见光图像。超新星2023ixf的位置被圈了起来。天文台位于亚利桑那州的霍普金斯山上,由哈佛天体物理学中心和史密森尼天文台共同运营。资料来源:平松等人,2023/SebastianGomez(STScI)作为宇宙射线加速器的超新星长期以来,天体物理学家一直怀疑超新星是宇宙射线的主要贡献者。当一颗质量至少是太阳8倍的恒星耗尽燃料时,就会发生这种爆炸。内核坍缩,然后反弹,推动冲击波向外穿过恒星。冲击波加速粒子,产生宇宙射线。当宇宙射线与恒星周围的其他物质和光线碰撞时,就会产生伽马射线。超新星会极大地影响星系的星际环境。它们的爆炸波和不断膨胀的碎片云可能会持续存在5万年以上。2013年,费米测量显示,银河系中的超新星残骸正在加速宇宙射线,当它们撞击星际物质时,会产生伽马射线光。但天文学家说,这些残余物并没有产生足够的高能粒子,无法与科学家在地球上的测量结果相匹配。一种理论认为,超新星可能会在最初爆炸后的几天或几周内加速银河系中能量最高的宇宙射线。但是超新星非常罕见,在银河系这样的星系中,一个世纪才会发生几次。在大约3200万光年的距离内,超新星平均每年只发生一次。从可见光望远镜第一次看到SN2023ixf开始,经过一个月的观测,费米没有探测到伽马射线。挑战与未来研究合著者、法国国家科学研究中心下属蒙彼利埃宇宙与粒子实验室的天体物理学家马蒂厄-雷诺(MatthieuRenaud)说:"不幸的是,看不到伽马射线并不意味着没有宇宙射线。我们必须对所有有关加速机制和环境条件的基本假设进行研究,才能将伽马射线的缺失转化为宇宙射线产生的上限。"研究人员提出了几种可能影响费米观测到该事件产生的伽马射线的情况,比如爆炸碎片的分布方式和恒星周围物质的密度。费米的观测首次为研究超新星爆炸后的状况提供了机会。以其他波长对SN2023ixf进行的更多观测、基于这一事件的新模拟和模型,以及未来对其他年轻超新星的研究,都将帮助天文学家找到宇宙宇宙射线的神秘来源。费米是戈达德管理的一个天体物理学和粒子物理学合作项目。费米项目是与美国能源部合作开发的,法国、德国、意大利、日本、瑞典和美国的学术机构和合作伙伴也做出了重要贡献。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427911.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1427911.htm

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NASA费米太空望远镜在动态伽马射线天空中捕捉到“宇宙烟花”

NASA费米太空望远镜在动态伽马射线天空中捕捉到“宇宙烟花”动画显示了伽马射线天空在2022年2月至2023年2月一年的观测中的狂热活动。这些脉动的圆圈只是LAT在太空中近15年来所收集的1500多条光曲线中的一个子集--这些光曲线记录了光源的亮度如何变化。由于一个国际天文学家团队的工作,这些数据现在可以在一个不断更新的互动资料库中公开获得。有关该资料库的论文于2023年3月15日发表在《天体物理学报》增刊系列上。"我们受到研究星系的天文学家的启发,把这个数据库放在一起,并希望在很长的时间范围内比较可见光和伽马射线光曲线,"资料库的共同作者、阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的天体物理学家DanielKocevski说。"我们当时收到的请求是一次处理一个物体。现在,科学界可以获得整个目录的所有分析数据了。"该动画仅使用了美国宇航局费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜(LAT)一年的数据。每个物体的洋红色圆圈随着它的变亮而增加,随着它的变暗而缩小。黄色的圆圈代表太阳沿着它的年度路径穿过天空。该动画显示了LAT伽马射线记录的一个子集,现在有1500多个天体在一个新的、不断更新的资料库中。这些来源中90%以上是一种被称为耀变体系的星系,由超大质量黑洞的活动驱动。资料来源:美国宇航局马歇尔太空飞行中心/DanielKocevski数据集中超过90%的来源是耀变体,即星系的中心区域,承载着活跃的超大质量黑洞,产生强大的粒子射流几乎直指地球。地面观测站,如美国国家科学基金会在南极洲的冰立方中微子观测站,有时可以探测到这些射流中产生的高能粒子。耀变体是多信使天文学的重要来源,科学家利用光、粒子和时空涟漪的组合来研究宇宙。"2018年,天文学家首次宣布了对来自耀变体的伽马射线和一种叫做中微子的高能粒子的候选联合探测,这要感谢费米卫星和IceCube,"共同作者、马里兰大学巴尔的摩郡分校和马里兰州格林贝尔特的美国航空航天局戈达德太空飞行中心的天体物理学家MichelaNegro说。"拥有历史上的光曲线数据库可以使人们对过去的事件有新的多信使见解。"在动画中,每一帧代表三天的观测。每个物体的洋红色圆圈随着它的变亮而增长,随着它的变暗而缩小。有些天体在整个一年中都会有波动。贯穿天空中央的橘红色带子是我们银河系的中心平面,是一个稳定的伽马射线生产者。那里的颜色越浅,说明光芒越亮。黄色圆圈显示了太阳在天空中的明显年度轨迹。处理完整的目录需要大约三个月的时间,或者超过400个计算机年的处理时间,分布在位于加州门洛帕克的SLAC国家加速器实验室的1000个计算机集群节点上。费米的主要仪器LAT,每三小时扫描整个天空。它探测能量从2000万到超过3000亿电子伏特的伽马射线。作为比较,可见光的能量大多在2到3eV之间。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350743.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1350743.htm

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最强伽马射线暴 将会曝出这些超新星“猛料”

最强伽马射线暴将会曝出这些超新星“猛料”图1智利的双子座南望远镜对GRB221009A的观测(图片来源:双子星天文台/NOIRLab/NSF/AURA//B.O'Connor(UMD/GWU)&J.Rastinejad&W.Fong(西北大学)短短几小时间,全球数以万计的望远镜指向了爆炸的源头,纷纷记录下这载入史册的一刻。这一事件有个绰号叫做“BOAT”(brightestofalltime),官方名称是“GRB221009A”,科学家们希望通过它阐明在可怕的黑洞中的物理学知识。马里兰和乔治华盛顿大学的布兰登·奥康纳表示:“这是百年一遇,甚至是千年一遇的大事记,我们惊叹于它的出现,并十分庆幸自己有机会研究它。”其实,伽马射线并不稀奇,几乎每天都有一束掠过地球,宇宙中出现的次数更加频繁。大质量恒星超新星爆炸中产生中子星,这一恒星尸骸逐渐燃尽了能量,坍塌引起的伽马射线仅闪耀几分之一秒。而由黑洞引起的伽马射线能长达几分钟,它从超新星爆炸中产生,吞噬了母星的大量物质,不得以巨大射流的形式喷射出来。此次观察到的伽马射线暴相比以往格外突出,产生的光子轰击探测器长达十分钟,携带的能量远高于往常观测值。在18太电子伏特下,GRB221009A的光子能量是地球上最强大的粒子发生器——大型强子对撞机产生光子的两倍。伽马射线与宇宙尘埃相互作用产生的爆炸余波也很不寻常,尽管伽马射线源被银河系的厚带阻隔,但比之前所见的余辉都要闪耀,爆炸使地球大气层发生电离,干扰了长波无线电通信。图2智利的双子座南望远镜观测到的GRB221009A伽马射线暴(图片来源:双子星天文台/NOIRLab/NSF/AURA//B.O'Connor(UMD/GWU)&J.Rastinejad&W.Fong(西北大学))布兰登·奥康纳表示,2022年10月14日,伽马射线发射五天后,我们借助智利的双子座南望远镜,追踪到了大约30%伽马射线的来源,它来自于充满灰尘的人马座星系,也被称作箭星系。同时也带来了另一个惊喜,此次伽马射线暴相比以往离地球更近。参加测量的西北大学学生吉利安·拉斯蒂内贾德说,该射线产生于大质量恒星的坍塌,这些恒星寿命很短。它们遵循宇宙中恒星的形成历史,所以恒星的形成越激烈,这些爆发也越多,大约是宇宙年龄的一半。然而,这次伽马射线暴发生时间较晚,距离我们更近。天文学家推测GRB221009A来源于地球外24亿光年处,此前也观察过更近距离的射线暴,但这次能量高显得非常突出。“正是由于足够耀眼,我们有充足的时间挖掘更多细节”,布兰登·奥康纳指出,“目前至少有50台望远镜在全波段观测,我们能够最大限度地利用科学技术”。实际上射线暴仅仅维持数分钟,但余波影响可持续数周。此外科学家们也致力于寻找超新星引发的爆炸,它向外喷射物质的速度更慢。布兰登·奥康纳说,我们目前的理解是大质量恒星向内坍缩形成黑洞,恒星的残骸不断被吸入,以喷流的形成从黑洞中喷射,并以接近光速运行,形成了伽马射线暴。同时,一部分残骸向外反弹,以较慢的速度运行,形成了超新星爆炸。图3最强伽马射线暴引燃的宇宙尘埃环(图片来源:NASA/Swift/A.Beardmore(英国莱斯特大学))最初形成的伽马射线暴与周围物质作用形成余波,拉斯蒂内贾德表示,该波长横跨电磁波范畴,在X射线和无线电波区域最适宜观察,科学家仍致力于观测射线余波,它首先被宇航局伽马射线追踪卫星Swift拍摄到,在爆炸后几小时在源头周围形成彩色环。望远镜现在可以看到GRB221009A处超新星爆炸的最初迹象,拉斯蒂内贾德指出,未来几周爆炸现象将完全呈现在我们面前,但由于爆炸源位置受限,我们可能无法看到整个超新星爆炸消亡。它逐渐去往太阳后方,所以持续到今年11底,我们在明年2月才能再次观测。她指出,2023年宇航局詹姆斯·韦伯和哈勃太空望远镜将一同加入该项工作,分别贡献出它们超强的光学和红外探测能力。探索爆炸产生的能量是一个标志性事件,对于探究其中的化学物质亦是如此,我们对于宇宙中一些重元素的产生仍不清楚,研究超新星有助于我们破解谜题。图4新生黑洞形成强大的伽马射线喷流(图片来源:NASA/ESA/M.Kornmesser)20世纪60年代,用于窥视苏联核试验的军用卫星偶然发现了伽马射线,几十年间伽马射线仍是一个谜题,直到90年代,科学家们首次意识到,隐藏在宇宙中各个角落的伽马射线可能与恒星坍缩有关。目前大量关于伽马射线的理解,仍然是基于理论计算和模拟,科学家们相信此次伽马射线暴将很好地修正之前的理论。科学家们将充分抓住这千载难逢的机会,未来几个月将有海量的文章发表出来。尽管能量类似的爆炸为科学研究带来了福音,但科学家们并不希望这类大爆炸发生在地球附近,最好也不要在我们的星系中。科学家们认为从几千光年外射向地球的伽马射线会破坏臭氧层,引发大气变化最终产生冰河时代。事实上,一次类似的伽马射线暴造成了地球上五大物种灭绝事件之一—约4.4亿年前的奥陶纪物种大灭绝。“幸运的是,此次喷流产生的伽马射线暴非常狭窄,只有几度宽”,布兰登·奥康纳表示,“如果它恰好发生在我们星系,直指我们,那可就危险了,不过好在这类现象发生的概率极低”。补充解释:①NOIRLab:NationalOptical-InfraredAstronomyResearchLaboratory国家光学红外天文研究实验室②NSF:NationalScienceFoundation国家科学基金会③AURA:AssociationofUniversitiesforResearchinAstronomy大学天文研究联合组织④太电子伏特亦即兆兆电子伏特,10^12ev⑤LHC:LargeHadronCollider大型强子对撞机⑥Swift:SwiftGamma-rayBurstExplorer雨燕γ射线暴探测器BY:TerezaPultarovaFY:gxm...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418725.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1418725.htm

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NASA费米太空望远镜首次探测到来自"蜘蛛"星系的伽马射线日食

NASA费米太空望远镜首次探测到来自"蜘蛛"星系的伽马射线日食一个国际科学家小组在费米观测的十多年中,找到了七个经历这些日食的蜘蛛,当低质量的伴星从我们的视点经过脉冲星的前面时,就会发生日食。这些数据使他们能够计算出这些系统相对于我们的视线是如何倾斜的以及其他信息。领导这项工作的德国汉诺威马克斯-普朗克引力物理研究所的天体物理学家科林-克拉克说:"研究'蜘蛛'的最重要目标之一是试图测量脉冲星的质量。脉冲星基本上是我们可以测量的最密集的物质球。它们所能达到的最大质量限制了这些极端环境中的物理学,这在地球上是无法复制的。"有关这项研究的论文于1月26日发表在《自然天文学》杂志上。在这幅插图中,一颗正在运行的恒星开始侵蚀它的伙伴,一个快速旋转的超密集恒星残骸被称为脉冲星。脉冲星发射出多波长的光束,在视线范围内旋转,并产生外流,加热恒星的正面,吹走物质并侵蚀其伙伴。资料来源:NASA/索诺玛州立大学AuroreSimonnet蜘蛛系统的形成是因为双星中的一颗恒星比它的伙伴进化得更快。当质量更大的恒星变成超新星时,它留下了一颗脉冲星。这颗恒星的残余物发射出多波长的光束,包括伽马射线,在我们的视野中扫来扫去,产生的脉冲如此有规律,可以与原子钟的精度相媲美。在早期,一些'蜘蛛'脉冲星通过吸走一股气体来"喂养"它的同伴。随着系统的发展,当脉冲星开始更快速地旋转时,喂食就停止了,产生的粒子外流和辐射使同伴的正面过热并侵蚀它。科学家们将蜘蛛系统分为两种类型,以蜘蛛物种命名,其雌性有时会吃掉它们较小的伴侣。黑寡妇蜘蛛含有质量小于太阳5%的伴星,红背蜘蛛星系接纳更大的同伴,无论是尺寸还是质量,重量都在太阳的10%到50%之间。位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的费米项目科学家伊丽莎白-海斯说:"在费米之前,我们只知道有少数几颗脉冲星会发射伽马射线。经过十多年的观测,这项任务已经确定了300多颗,并收集了一个漫长的、几乎不间断的数据集,使社区能够进行开拓性的科学工作。"研究人员可以通过测量蜘蛛系统的轨道运动来计算出它们的质量。可见光观测可以测量出同伴的行进速度,而无线电测量则揭示了脉冲星的速度。然而,这些都依赖于朝向和远离我们的运动。对于一个几乎面对面的系统来说,这种变化是轻微的,而且有可能造成混乱。同样的信号也可能是由一个较小的、较慢的、从侧面看到的轨道系统产生的。了解该系统相对于我们视线的倾斜度对于测量质量至关重要。倾斜的角度通常是用可见光来测量的,但是这些测量有一些潜在的复杂因素。当伴星绕着脉冲星运行时,其过热的一面会进入和离开视野,从而在可见光中产生取决于倾斜度的波动。然而,天文学家们仍在了解过热过程,具有不同加热模式的模型有时会预测不同的脉冲星质量。然而,伽马射线只由脉冲星产生,而且能量很大,除非被伴星阻挡,否则它们会沿直线传播,不受碎片的影响。如果伽马射线从一个蜘蛛系统的数据集中消失,科学家可以推断出伴星使脉冲星黯然失色。从那里,他们可以计算出该系统在我们视线中的倾斜度、恒星的速度以及脉冲星的质量。PSRB1957+20,简称B1957,是第一个著名的黑寡妇星,于1988年发现。这个系统的早期模型是根据可见光观测建立的,确定它向我们的视线倾斜了大约65度,脉冲星的质量是太阳的2.4倍。这将使B1957成为已知最重的脉冲星,跨越了脉冲星和黑洞之间的理论质量极限。通过查看费米数据,克拉克和他的团队发现了15个丢失的伽马射线光子。来自这些天体的伽马射线脉冲的时间是如此的可靠,以至于在十年内丢失的15个光子足够重要,以至于研究小组可以确定该系统正在黯然失色。然后他们计算出该双星的倾斜度为84度,脉冲星的重量仅为太阳的1.8倍。"有一个寻找大质量脉冲星的过程,这些蜘蛛系统被认为是寻找它们的最佳途径之一,"新论文的共同作者、华盛顿的美国海军研究实验室的研究物理学家马修-克尔说。"他们经历了一个非常极端的从伴星到脉冲星的质量转移过程。一旦我们真正得到了这些模型的微调,我们就能确定这些蜘蛛系统是否比其他的脉冲星群体更有质量。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343619.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1343619.htm

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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

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人工智能帮助NASA Swift射线望远镜绘制宇宙最远伽马射线暴地图

人工智能帮助NASASwift射线望远镜绘制宇宙最远伽马射线暴地图在短短几秒钟内,GRB释放的能量相当于太阳一生释放的能量。由于它们如此明亮,GRB可以在多种距离(包括可见宇宙的边缘)进行观测,帮助天文学家追寻最古老、最遥远的恒星。但是,由于目前技术的限制,只有一小部分已知的GRB具有所需的全部观测特征,可以帮助天文学家计算它们发生在多远的地方。图中所示的Swift是美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心、宾夕法尼亚州立大学帕克分校、新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室和弗吉尼亚州杜勒斯的诺斯罗普-格鲁曼创新系统公司的合作成果。其他合作伙伴包括英国莱斯特大学和穆拉德空间科学实验室、意大利布雷拉天文台和意大利航天局。资料来源:美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心/ChrisSmith(KBRwyle)Dainotti和她的团队将美国宇航局尼尔-盖尔斯-斯威夫特天文台(NASA'sNeilGehrelsSwiftObservatory)的GRB数据与多个机器学习模型相结合,克服了当前观测技术的局限性,更精确地估算出了距离未知的GRB的邻近程度。由于GRB既可以在很远的地方观测到,也可以在相对较近的距离观测到,因此了解它们发生的位置有助于科学家了解恒星是如何随时间演变的,以及在给定的空间和时间内可以发生多少次GRB。"这项研究推动了伽马射线天文学和机器学习的前沿发展,"Dainotti说。"后续研究和创新将帮助我们取得更可靠的结果,并使我们能够回答一些最紧迫的宇宙学问题,包括我们宇宙的最早过程以及它是如何随着时间的推移而演变的。"在一项研究中,Dainotti和波兰雅盖隆大学的博士研究生AdityaNarendra使用几种机器学习方法精确测量了太空雨燕紫外/光学望远镜(UVOT)和地面望远镜(包括斯巴鲁望远镜)观测到的GRB的距离。测量结果完全基于其他与距离无关的GRB特性。该研究成果于5月23日发表在《天体物理学杂志通讯》上。Narendra说:"这项研究的结果非常精确,我们可以利用预测的距离来确定一定体积和时间内的GRB数量(称为速率),这与实际观测到的估计值非常接近。"由Dainotti和国际合作者领导的另一项研究利用NASA的SwiftX射线望远镜(XRT)从所谓的长GRB产生的余辉数据,通过机器学习成功地测量了GRB的距离。据信,GRB以不同的方式发生。长GRB发生在一颗大质量恒星到达其生命末期并爆发出壮观的超新星时。另一种类型被称为短GRB,发生在死亡恒星(如中子星)的残余物在引力作用下合并并相互碰撞时。Dainotti说,这种方法的新颖之处在于将几种机器学习方法结合起来使用,以提高它们的集体预测能力。这种方法被称为"超级学习者"(Superlearner),它为每种算法分配一个权重,权重值从0到1不等,每个权重与该奇异方法的预测能力相对应。超级学习者的优势在于,最终预测结果总是比单一模型更有效,还用于摒弃预测能力最差的算法。这项研究于2月26日发表在《天体物理学杂志》增刊系列上,它可靠地估计了154个距离未知的长GRB的距离,并大大增加了这类爆发的已知距离数量。由斯坦福大学天体物理学家VahéPetrosian和Dainotti领导的第三项研究于2月21日发表在《天体物理学杂志通讯》上,该研究利用斯威夫特X射线数据回答了一些令人费解的问题,表明GRB的速率--至少在较小的相对距离上--并不遵循恒星形成的速率。这提供了一种可能性,即小距离的长GRB可能不是由大质量恒星的坍缩产生的,而是由中子星等非常致密的天体聚变产生的。在美国国家航空航天局斯威夫特天文台客座研究员计划(第19周期)的支持下,Dainotti和她的同事们现在正努力通过一个交互式网络应用程序公开机器学习工具。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434500.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1434500.htm

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哈勃望远镜带来对UGC 11860星系的超新星发现

哈勃望远镜带来对UGC11860星系的超新星发现在这张NASA/ESA哈勃太空望远镜拍摄的照片中,螺旋星系UGC11860似乎在背景星系的衬托下静静地漂浮着。UGC11860位于大约1.84亿光年外的飞马座,它平静的外表是骗人的;这个星系最近发生了一次令人难以想象的高能恒星爆炸。哈勃太空望远镜拍摄的飞马座约1.84亿光年外的螺旋星系UGC11860的图像,该星系最近在2014年发生了一次由机器人望远镜探测到的高能超新星爆炸。图片来源:ESA/哈勃和NASA,A.Filippenko,J.D.Lyman2014年,UGC11860星系发生了一次超新星爆炸--一颗大质量恒星以灾难性的剧烈方式结束了自己的生命--这是由一台专门搜寻瞬态天文现象的机器人望远镜探测到的。两个不同的天文学家小组利用哈勃的宽视场相机3搜索了这一巨大宇宙爆炸的余波,并揭开了其挥之不去的残余物。其中一个小组对UGC11860进行了探索,以进一步了解最终在超新星中灭亡的原恒星系统。超新星爆炸期间的巨大能量过程主要负责形成元素周期表上介于硅和镍之间的元素。这意味着了解原恒星系统的质量和组成的影响对于解释地球上的许多化学元素是如何起源的至关重要。另一组天文学家利用哈勃望远镜跟踪机器人望远镜探测到的超新星。这些自动的天空之眼在没有人类干预的情况下运行,并捕捉夜空中的瞬时事件。机器人望远镜使天文学家能够探测到从意想不到的小行星到罕见的、不可预知的超新星等各种天体,并且能够识别出有趣的天体,这些天体随后可以由强大的望远镜(如哈勃望远镜)进行更详细的研究。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370307.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1370307.htm

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