星空在线 第10期

时间:2022-09-09 07:36:02

星空在线 第10期

年轻恒星周围的糖

据欧洲南方天文台(ESO)网站报道,使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波射电望远镜阵(ALMA),科学家们日前在一颗年轻的类日恒星周围气体中发现了构成生命的糖分子(碳水化合物分子)。这是人类历史上第一次在这类恒星附近发现碳水化合物。由于这些碳水化合物是在合适的时间和合适的地点出现的,所以在这颗恒星附近形成的行星上,或许存在着生命物质。

这种物质分子是乙醇醛,一种简单的碳水化合物分子(糖分子),它们是在一对名为IRAS16293—2422的与太阳类似的双星附近的气体云中被发现的。它与我们喝咖啡时加入的糖差不多,是形成RNA(核糖核酸)的材料之一。RNA与DNA(脱氧核糖核酸)类似,是构成生命的基础。研究人员曾在宇宙中发现过这种物质,但这却是第一次在与太阳极为类似的恒星周围发现它。从距离上看,它们所处的位置与太阳系中天王星到太阳的距离相近。这一发现表明,构成生命所必需的化学物质在恒星系统的行星形成期就已存在。

双星IRAS 16293—2422距离地球约400光年,在天文学上可谓与地球“近在咫尺”,它是研究年轻恒星附近存在着的分子和化学物质的绝佳目标。借助于新一代的强大射电望远镜,天文学家们获得了研究形成行星系统的气体和尘埃的内部细节的机会。

坍缩形成恒星的气体和尘埃温度极低,许多气体在尘埃粒子表面凝结成冰,从而获得互相结合在一起形成更为复杂的分子的机会。但是一旦恒星在旋转的气体和尘埃云中形成,它就会将气体云的内部加热到室温,并使复杂的化学分子蒸发,形成能向外发射特征辐射(如射电波)的气体。这种射电波可以被强大的射电望远镜捕获到。

一个很重要的问题是,在它们聚合形成新的行星之前,这些分子到底有多复杂?回答这个问题可以告诉我们,生命在别的地方是如何诞生的。ESO所属的ALMA望远镜阵有着非常高的灵敏度,它对于解开这样的谜团可以起到关键性的作用。这次的发现就是在ALMA望远镜阵的科学验收阶段完成的,仅仅使用了望远镜阵中的一部分天线。目前科学家们期待着ALMA望远镜能够给他们带来更多的观测结果。

火星上的“千冰雪”

据NASA网站报道,火星轨道勘测飞行器(MRO)的观测数据清楚地表明,火星表面降下了一场“二氧化碳雪”。这是在我们太阳系中发现的唯一的“二氧化碳雪”实例。

冻结的二氧化碳,俗称“干冰”,只能在125摄氏度以下的低温中存在,这远比水结冰所需的温度低。“二氧化碳雪”也让科学家们意识到,尽管火星的一些特征与地球非常相似,但从根本上说,这颗红色的星球与地球有着显著差异。

科学家说,这是第一次确切地探测到二氧化碳的雪云,可以肯定其成分就是二氧化碳。它们的数量之多足以形成“降雪”,在火星表面堆积起厚厚的一层。

“降雪”会于冬天在火星的南极附近出现。在数十年前,人们就知道火星南极的季节性极冠中有二氧化碳的存在。在2008年,NASA的“凤凰”号着陆器还在火星的北极地区观测到了水冰的降雪。

研究人员分析了搭载在MRO上的火星气候探测器(Mars Climate Sounder)从云层正上方和侧上方拍摄到的数据,包括表面温度、粒子尺寸和浓度等。这项观测是在2006年~2007年的火星南半球冬季时进行的。MRO辨认出了始终覆盖在火星南极上空的一大片二氧化碳云层,其直径约500千米;此外还有较小的、存在时间较短的、高度较低的二氧化碳冰云,位于火星的南纬70°~80°。

研究人员认为,“二氧化碳雪”的证据之一是云中的二氧化碳冰的粒子足够大,大到它们在云层消失之前就可以降落到地面;另外一个证据是,当仪器指向地平线时,很容易就可以辨认出云层的红外光谱特征是二氧化碳冰的粒子,而且从空中一直延伸到火星表面。在这个观测角度上,火星气候探测器可以将空中二氧化碳冰的粒子与火星表面的干冰区分开。

南极极冠是火星表面上终年存在干冰的唯一区域。但是大气中的二氧化碳如何冻结为极冠中的干冰,这一直是个未解之谜。干冰的极冠有可能是通过降雪形成的,也可能是在地表上直接冻结而成的。从目前的观测结果看,降雪至少是极冠表面的重要形成途径之一。

NASA探测器发现大量隐藏的黑洞

近日,NASA的“大视场红外巡天探测者”(WISE)发现了许多特大质量的黑洞和被尘埃遮挡的超大星系。

WISE空间望远镜拍摄的图片显示,在宇宙中可能有上百万个被尘埃遮掩的黑洞候选体,以及约1000个被尘埃遮蔽的极明亮星系,它们足以列入已发现的最明亮星系之列。这些在红外波段非常明亮的星系被昵称为“热狗”(dust—obscuredgalaxy,hot DOG)。

WISE已经使一大批隐藏着的天体无所遁形,它最近的发现让天文学家们可以更好地理解星系和它们中心的特大黑洞是如何共同生长和演化的。例如,称为“人马座A*”的银河系中心巨型黑洞,其质量是太阳的400万倍,它曾多次经历过周期性“进食”高峰:吸入大量的物质,将物质加热,并向周围辐射能量。更大型的黑洞,质量可达太阳的10亿倍,甚至可以使星系中的恒星形成过程停止。

科学家们使用WISE识别出了约250万个活动的特大质量黑洞,最远的在100亿光年之外。其中三分之二以前从未被发现过,因为尘埃挡住了它们发出的可见光,但是WISE可以看到这些庞然大物在吸积物质时,周围尘埃被加热而发出的强烈红外光。

此外,WISE发现的1000个左右可列入最明亮星系的候选体可以发出比太阳亮100万亿倍的光,但由于尘埃的存在,它们只能出现在WISE的红外波段视野里。NASA的“斯皮策”望远镜的后续观测表明,这些星系中除了有正在猛烈吞噬气体和尘埃的巨型中央黑洞,还正在大量制造新的恒星。

“哈勃”望远镜发现新的冥王星卫星

据欧洲空间局(ESA)网站报道,一个研究小组日前利用哈勃空间望远镜发现了一颗围绕冰冷的矮行星——冥王星运行的卫星,这是冥王星的第五颗卫星。

这颗卫星的外形很不规则,大小在10千米~25千米之间,在距离冥王星95000千米的轨道上运行。科学家们认为,这些卫星的轨道基本在同一平面上,它们层层嵌套在一起,像俄罗斯套娃一样。

这个新的发现可以给研究人员提供一条解开冥王星之谜的新线索,帮助解答冥王星系统是如何形成和演化的。一个普遍接受的理论是,这些卫星是冥王星与另一颗大型柯伊伯带天体在数十亿年前发生碰撞后留下的残骸。

冥王星最大的卫星冥卫一(Charon)发现于1978年。“哈勃”望远镜于2006年又发现了另外两颗较小卫星——冥卫二(Nix)和冥卫三(Hydra)。冥卫四(P4)发现于2011年,也是由“哈勃”望远镜发现的。

这次发现的冥卫五(P5)的暂时国际编号为S/2012(134340)1,是在“哈勃”望远镜的宽视场相机3拍摄的相互独立的9组照片中发现的。

NASA的“新视野”号探测器目前正在前往冥王星的途中,预计会在2015年高速掠过冥王星,届时它会第一次拍摄到冥王星系统的细节。此后,天文学家计划采用詹姆斯·韦布空间望远镜对冥王星表面的化学组成、冥王星的卫星,及其附近的其它柯伊伯带天体进行后续观测。

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