天文学家在110亿光年之外探测到星系磁场

天文学家在110亿光年之外探测到星系磁场这张图片显示的是遥远的9io9星系的磁场方向，当时宇宙的年龄只有现在的20%--这是迄今为止探测到的最远的星系磁场。9io9星系中的尘粒在某种程度上与星系磁场的方向一致，因此它们会发出偏振光，这意味着光波会沿着一个偏好的方向而不是随机地摆动。ALMA探测到了这种偏振信号，天文学家可以据此推算出磁场的方向，这里显示的是叠加在ALMA图像上的弯曲线条。图片来源：ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/J.Geachetal.天文学家利用ALMA探测到了一个星系的磁场，这个星系非常遥远，它的光线需要110多亿年的时间才能到达我们这里。在此之前，我们从未在如此遥远的地方探测到一个星系的磁场。这段视频总结了这一发现。资料来源：欧洲南方天文台宇宙中的磁场宇宙中的许多天体都有磁场，无论是行星、恒星还是星系。英国赫特福德大学（UniversityofHertfordshire）天体物理学教授詹姆斯-盖奇（JamesGeach）说："很多人可能不知道，我们的整个银河系和其他星系都布满了磁场，横跨数万光年。"他是最近发表在科学杂志《自然》（Nature）上的这项研究的第一作者。美国斯坦福大学研究员恩里克-洛佩兹-罗德里格斯（EnriqueLopezRodriguez）也参与了这项研究，他补充说："尽管这些场对星系的演化非常重要，但我们实际上对它们是如何形成的知之甚少。目前还不清楚星系中的磁场在宇宙生命的早期是如何形成的，也不清楚形成的速度有多快，因为到目前为止，天文学家只绘制了离我们很近的星系的磁场图。"这幅红外图像显示的是遥远的9io9星系，在这里可以看到一个红色的弧线围绕着附近一个明亮的星系。附近的这个星系就像一个引力透镜：它的质量使周围的时空发生弯曲，使背景中来自9io9的光线发生弯曲，因此它的形状发生了扭曲。这张彩色图片是将欧洲南方天文台（ESO）位于智利的可见光和红外天文巡天望远镜（VISTA）和位于美国的加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）拍摄的红外图像结合在一起的结果。图片来源：ESO/J.Geachetal.恒星形成的作用和未来研究现在，利用欧洲南方天文台（ESO）的合作伙伴--ALMA，Geach和他的团队在一个遥远的星系中发现了一个完全形成的磁场，其结构与在附近星系中观测到的类似。这个磁场比地球磁场弱1000倍，但却延伸了16000多光年。盖奇解释说："这一发现为我们提供了新的线索，让我们了解星系级磁场是如何形成的。在宇宙历史的这么早阶段就观测到一个发育完全的磁场，表明当年轻星系仍在成长时，横跨整个星系的磁场可以迅速形成。"研究小组认为，早期宇宙中恒星的密集形成可能对加速磁场的形成起到了一定的作用。此外，这些星场还会反过来影响后代恒星的形成方式。该发现的合著者、欧洲南方天文台天文学家罗布-艾维森（RobIvison）说，这一发现打开了"一扇了解星系内部运作的新窗口，因为磁场与正在形成新恒星的物质有关"。这段视频把我们从银河系的家带到了一个遥远的星系--9io9。我们首先看到的是可见光下的夜空，最后到达9io9星系时，我们切换到了红外光。在这里，银河系呈现出一条微弱的淡红色弧线，围绕着附近一个明亮的星系。然后我们看到的是毫米波长的9io9的ALMA图像，磁场的方向用叠加曲线表示。资料来源：ESO/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/DESI/CFHT/N.Risinger(skysurvey.org)/J.Geachetal.探测遥远磁场的技术为了进行这项探测，研究小组搜索了遥远星系9io9中尘埃粒子发出的光线。星系中布满了尘埃粒子，当存在磁场时，尘埃粒子会趋于排列整齐，它们发出的光线也会变得偏振。这意味着光波会沿着一个偏好的方向振荡，而不是随机的。当ALMA探测到并绘制出来自9io9的偏振信号时，首次证实了在一个非常遥远的星系中存在磁场。盖奇说："任何其他望远镜都无法做到这一点。希望通过这次和未来对遥远磁场的观测，这些基本的星系特征是如何形成的谜团将开始揭开。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395473.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1395473.htm

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

天文学家发现了一个罕见的恒星系统 注定会成为千新星

天文学家发现了一个罕见的恒星系统注定会成为千新星研究该双星系统的研究人员于2月初在《自然》杂志上发表了一项关于他们的发现的研究。根据这些发现，这个系统已经为千新星爆炸做好了准备，这使得它对天文学家来说是非常罕见的发现。天文学家和该研究的合著者安德烈-尼古拉-切内解释说：我们知道银河系至少包含1000亿颗恒星，而且可能还有数千亿颗。然而，Chené说这个能够产生千新星爆炸的系统是一个"百亿分之一的系统"。这个系统被称为CPD-292176，它包括一颗大质量恒星围绕着一颗较小的中子星运转。不过，这两颗恒星都是对方引力的受害者，当它们在未来的某个时候发生碰撞时，最终会形成千新星爆炸。许多双星系统看到一颗恒星从它的同伴身上撕下物质。图片来源:DESY/H.E.S.S.，科学传播实验室千新星事件是如此的罕见，以至于天文学家说，在像银河系这样的螺旋星系中，预计只存在两个（而且是高端）。因此，这一发现对天文学家来说是突破性的，希望能帮助我们更多地了解这些有趣的双星系统。这些能够发生千新星爆炸的罕见双星系统是如何形成的，其背后的确切科学仍然是一个谜。然而，这一发现确实表明，至少在某些情况下，两颗同胞中子星可以在没有天文学家所说的经典超新星的情况下合并。当然，这种大规模的爆炸不会很快发生，因为与我们自己短暂的生命相比，宇宙的时间线是相当漫长的。因此，天文学家估计，千新星爆炸将在未来一百万年内的某个时候发生，因为伴星仍然需要坍缩到足够的程度。当这种爆炸发生时，人类可能已经消失。但是，如果我们还在这里，也许比詹姆斯-韦伯更强大的望远镜可以观测到这种情况的发生，为我们提供独特的数据，以更好地帮助人类了解我们的宇宙。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343993.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343993.htm

天文学家在古星系中心检测到长伽马射线爆发

天文学家在古星系中心检测到长伽马射线爆发一个国际天文学家小组在一个古老的星系中发现了一次长伽马射线爆发，这可能是由两颗独立的中子星合并引起的，这挑战了对此类爆发原因的传统理解。该团队使用多台望远镜分析了2019年的爆发，尽管考虑了其他潜在原因，但他们希望未来的观测能够澄清该现象的起源。过去普遍的共识是，只有当一颗非常重的恒星在其生命末期塌缩成超新星时，才会发生至少几秒钟的长伽马射线爆发。2022年，当两颗一生都互相绕转的大恒星最终变成中子星并碰撞成千新星时，发现了长伽马射线爆发的第二个潜在触发因素。现在到了2023年，长伽马射线暴似乎可以以第三种方式发生。“我们的数据表明，这是两颗独立的中子星合并的情况。因此，中子星并不是一生都在一起的。”首席研究员安德鲁·莱文（拉德堡德大学）说道。“我们怀疑中子星是被银河系中心许多周围恒星的引力推到一起的。”研究小组研究了尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台于2019年10月19日观测到的伽马射线爆发的后果。他们使用智利的双子座南望远镜、加那利拉帕尔马岛的北欧光学望远镜和哈勃太空望远镜。他们的观察表明，爆发是在一个古老星系中心附近引起的。这提供了两个指向两个来源合并的论据。第一个论点是，古代星系中几乎不存在可以塌缩成超新星的重恒星，因为重恒星通常出现在年轻星系中。此外，超新星会发出明亮的可见光，这在本例中没有被观察到。第二个论点是星系中心是繁忙的地方。有数十万颗普通恒星、白矮星、中子星、黑洞和尘埃云都围绕着超大质量黑洞运行。总共代表了超过1000万颗恒星和天体挤在几光年宽的空间中。“这个区域相当于我们的太阳和下一颗恒星之间的距离，”莱文解释道。“因此，在星系中心发生碰撞的可能性比我们所在的郊区高得多。”研究人员仍在为其他解释留下空间。长时间的伽马射线爆发也可能是由于中子星以外的致密天体（例如黑洞或白矮星）的碰撞造成的。未来，研究人员希望能够在引力波的同时观测长伽马射线爆发。这将帮助他们对辐射的来源做出更明确的陈述。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370397.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370397.htm

天文学家利用多重成像的引力透镜揭开超新星揭开暗物质之谜

天文学家利用多重成像的引力透镜揭开超新星揭开暗物质之谜放大到超新星兹威基：从帕洛玛ZTF相机的一小部分开始，即64个"象限"中的一个，每个象限都包含了数以万计的恒星和星系，放大后我们可以看到分别在智利和夏威夷的较大和较清晰的VLT和凯克望远镜进行的详细探索。在分辨率最高的Keck图像上，可以看到超新星Zwicky的四个几乎相同的"副本"。多重图像的产生是由于一个前景星系造成的空间扭曲，在中心位置也可以看到，大约在超新星爆炸地点和地球之间的一半。资料来源：J.Johansson由斯德哥尔摩大学奥斯卡-克莱因中心的ArielGoobar领导的团队发现了一个不寻常的Ia型超新星，即SNZwicky。Ia型超新星在测量宇宙距离方面发挥了关键作用。它们被用于发现宇宙的加速膨胀，导致了2011年诺贝尔物理学奖的获得。新发现的超新星由于其非凡的亮度和多图像的配置而脱颖而出，这是阿尔伯特-爱因斯坦的广义相对论所预测的一种罕见现象。在特殊情况下，大型天体充当了宇宙放大镜的角色。这些放大镜也创造了在天空中不同位置可见的多条光路。在帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施探测到这颗超新星的几周内，研究小组用夏威夷毛纳克亚山顶的W.M.凯克天文台和智利的甚大望远镜的自适应光学仪器观测了SNZwicky。凯克天文台的观测解析了多张图像，证实了不寻常的超新星亮度背后的强透镜假说。美国宇航局的哈勃太空望远镜也观测到了SNZwicky的四张图像。在SNZwicky中观察到的多重成像透镜效应是由一个前景星系施加的引力场作为引力透镜的结果。在特殊情况下，大型天体充当了宇宙放大镜的角色。这些放大镜也创造了在天空中不同位置可见的多条光路。观察多幅图像不仅可以揭示强光超新星的细节，还可以提供一个独特的机会来探索导致光线偏转的前景星系的特性。这可以让天文学家更多地了解星系的内部核心和暗物质。凝聚型超新星也是非常有前途的工具，可以完善描述宇宙膨胀的模型。随着科学家们继续解开宇宙的复杂性，SNZwicky的多重成像透镜的发现为研究引力透镜现象及其对宇宙学的影响提供了新的途径。这是揭开暗物质、暗能量和我们宇宙的最终命运之谜的重要一步。"斯德哥尔摩大学的博士后、该研究的共同作者JoelJohansson说："SNZwicky的极度放大给了我们一个前所未有的机会来研究遥远的Ia型超新星爆炸的特性，当我们用它们来探索暗能量的性质时，我们需要这些特性。该项目的主要研究者、斯德哥尔摩大学奥斯卡-克莱因中心主任ArielGoobar教授对这一重大发现表达了他的热情："SNZwicky的发现不仅展示了现代天文仪器的卓越能力，也代表着我们在寻求了解塑造我们宇宙的基本力量方面迈出了重要一步"。斯德哥尔摩大学物理系奥斯卡-克莱因中心领导发现SNZwicky的团队：从左至右依次为EdvardMörtsell,SteveSchulze,JoelJohansson,AnaSaguésCarracedo,ArielGoobar和NikkiArendse。资料来源：奥斯卡-克莱因中心该团队的研究结果已经发表在《自然-天文学》上，论文的题目是"发现具有放大的标准烛光SNZwicky的引力透镜星系群"。该出版物对SNZwicky进行了全面的分析，包括从世界各地的望远镜收集的成像和光谱数据。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1368109.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1368109.htm

天文学家可能已经发现星系如何改变它们的形状

天文学家可能已经发现星系如何改变它们的形状自从1926年发明了哈勃序列（一种对星系形状进行分类的系统）以来，随着技术的进步，天文学家一直在不断提高我们对星系进化和形态的理解能力。到20世纪70年代，研究人员已经证实，孤独的星系往往是螺旋形的，而那些在星系团中发现的星系可能是光滑的、没有特征的，被称为椭圆和透镜（形状像一个透镜）。EAGLES程序通过AI评估对星系进行分类的表示资料来源：ICRAR由国际射电天文研究中心（ICRAR）的天文学家领导的新研究发表在《皇家天文学会月刊》上，可能已经发现了这些形状差异的原因。ICRAR的西澳大利亚大学节点的主要作者JoelPfeffer博士说，这项研究解释了"形态-密度关系"--聚集的星系比单独的星系看起来更平滑、更没有特征。"我们已经发现，当我们得到大量的星系挤在一起时，有一些不同的事情正在发生，"Pfeffer博士说。"星系上的旋臂是如此的脆弱，当你在星系团中达到更高的密度时，旋涡星系开始失去它们的气体，这种气体的流失导致它们的旋臂'掉落'，转变为透镜状，另一个原因是星系合并，这可以看到两个或更多的螺旋星系撞在一起，在之后形成一个大的椭圆星系。"该研究利用强大的EAGLE模拟，详细分析了一组星系，使用人工智能算法对星系的形状进行分类。这种基于神经网络的算法是由ICRAR的博士生MitchellCavanagh训练的，每分钟可以对近2万个星系进行分类，将通常需要数周的时间压缩到1小时。模拟结果与在宇宙中观察到的情况密切相关，使研究人员有信心使用模拟结果来解释对星系团的观察。这项研究还在预期的高密度区域之外发现了几个透镜星系，模型显示它们是由两个星系合并而成的。这项工作汇集了星系演化方面的各种研究，首次理解了形态-密度关系。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341437.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1341437.htm