天文学家首次探测到一颗垂死白矮星大爆炸
【千问解读】
这张图片展示了银河系中一些最古老的恒星——古老的白矮星——由美国宇航局的哈勃太空望远镜拍摄。
鸣谢:NASA和H. Richer(不列颠哥伦比亚大学)
据斯图尔特·赖德和埃里克·库尔的《对话》：当恒星像我们的孙蝶一样时，它们往往会发出呜咽声而不是巨响——除非它们碰巧是双星系统的一部分，可能会引发超新星爆炸。
现在，天文学家首次在4亿多光年外的星系中发现了这种事件的无线电信号。
这一发现发表在5月17日的《自然》杂志上，为伴星可能是什么样子提供了诱人的线索。
恒星爆炸式死亡
当比我们的太阳重八倍的恒星开始耗尽其核心的核燃料时，它们的外层就会爆炸。
这一过程产生了被误称为行星状星云的彩色气体云，并留下了被称为白矮星的致密炽热核心。
我们的太阳将在大约50亿年后经历这一转变，然后慢慢冷却并消失。
然而，如果白矮星以某种方式增加重量，当它的质量超过我们太阳的1.4倍时，自毁机制就会启动。
随后的热核爆炸摧毁了恒星，这是一种独特的爆炸，称为Ia型超新星。
但是额外的质量是从哪里来的呢？
我们过去认为这可能是气体从一颗靠近轨道的较大伴星上剥离下来。
但恒星往往是杂乱的食客，会把气体洒得到处都是。
超新星爆炸会冲击任何溢出的气体，使其以无线电波长发光。
然而，尽管进行了几十年的搜索，射电望远镜从未探测到一颗年轻的Ia型超新星。
相反，我们开始认为Ia型超新星一定是成对的白矮星向内螺旋运动，以相对干净的方式融合在一起，没有气体冲击，也没有无线电信号。
鸣谢:亚当·马卡连柯/W. M .凯克天文台，作者提供
一种罕见的超新星
超新星2020eyj于2020年3月23日在夏威夷由望远镜发现。
在最初的七周左右，它的表现与其他Ia型超新星几乎一样。
但在接下来的五个月里，它的亮度不再减弱。
大约在同一时间，它开始显示出异常富含氦的气体特征。
我们开始怀疑超新星2020eyj属于Ia型超新星的一个罕见子类，在这种超新星中，冲击波以每秒10，000多公里的速度扫过只能从幸存的伴星外层剥离的气体。
为了证实我们的预感，我们决定测试是否有足够的气体被电击产生无线电信号。
由于这颗超新星太偏北，无法用Narrabri附近的澳大利亚望远镜紧凑型阵列等望远镜进行观测，我们转而使用遍布英国的射电望远镜阵列，在爆炸约20个月后观测这颗超新星。
令我们非常惊讶的是，我们首次在无线电波长上清晰地探测到了一颗“幼年”Ia型超新星，大约五个月后的第二次观测证实了这一点。
这是否可能是并非所有Ia型超新星都是由两颗白矮星合并而成的“确凿证据”？
耐心是有回报的
Ia型超新星更显着的特性之一是，它们似乎都达到了几乎相同的峰值亮度。
这与它们在爆炸前都达到了相似的临界质量是一致的。
正是这一属性让天文学家布莱恩·施密特(Brian Schmidt)和他的同事们在20世纪90年代末得出了他们获得诺贝尔奖的结论:自大爆炸以来，宇宙的膨胀并没有在重力作用下放缓(正如所有人所预料的那样)，而是由于我们现在所说的暗能量的影响而加速。
因此，Ia型超新星是重要的宇宙物体，事实上我们仍然不知道这些恒星爆炸是如何发生的，何时发生的，或者是什么使它们如此一致，这一直是天文学家的担忧。
特别是，如果合并的白矮星对的总质量可以达到我们太阳质量的三倍，为什么它们释放的能量都差不多呢？
我们的假设(和无线电确认)是，当足够多的氦气从伴星剥离并到达白矮星表面，推动其超过质量极限时，超新星2020eyj发生了，这为这种一致性提供了一个自然的解释。
现在的问题是，为什么我们以前没有在任何其他Ia型超新星中看到过这种无线电信号。
也许我们在爆炸后试图探测它们太快了，太容易放弃了。
或者，也许并不是所有的伴星都富含氦，并大量脱落它们的气体外层。
但是正如我们的研究表明的那样，耐心和坚持有时会以我们意想不到的方式获得回报，让我们听到遥远恒星垂死的低语。
美小行星采样探测器今晨升空是怎么回事？7年后将把样品送回地球
真的很经不起念叨（链接）。
科学无国界，希望这次美国人一切顺利。
火箭升空画面，探测器与上面级火箭分离时间在北京时间8点5分。
OSIRIS-REx探测小行星贝努艺术概念图，它将于2018年抵达该小行星。
北京时间今天早晨7时5分，美国宇航局小行星采样探测器OSIRIS-REx自肯尼迪航天中心升空，它将在2018年8月抵达101955号小行星“贝努”，对其进行为期两年的探测，在这期间OSIRIS-REx将利用机器臂采集约60到2000克的小行星表面样本，并在2023年将样本送回地球。
小行星或对地球早期生命的形成有重要作用。
该任务将帮助科学家了解行星形成过程以及生命如何出现，以及小行星对地球存在的潜在风险。
OSIRIS-REx采集小行星贝努表面样品艺术概念图。
美国20年来首个独立的小行星探测任务“OSIRIS-REx”全名“源光谱释义资源安全风化层辨认探测器”，这是美国首个旨在从小行星带回样本的任务。
自2001年会合-舒梅克号（1996年升空）结束爱神星探测任务以来，美国宇航局已有整整20年没有再发射过独立的小行星探测器。
本次发射地点位于佛罗里达州卡纳维拉尔角第41号发射台，该地距离9月1日SpaceX发生爆炸的40号发射台非常近，直线距离不到两公里，但美国宇航局（NASA）与联合发射联盟（ULA）在发射前均表示本次任务不受40号发射台爆炸的影响。
发射前的宇宙神5型411火箭，左侧红圈处为固体助推器。
搭载OSIRIS-REx升空的是联合发射联盟（ULA）的宇宙神5型411火箭，不同于绝大多数捆绑成对助推器的火箭，该火箭侧面仅绑定一枚固体助推器，外表看起来略显奇特。
此前宇宙神5型411火箭已有过三次连续成功发射的记录，发射时当地天气情况良好，有80%几率运行火箭升空。
“OSIRIS-REx”是NASA中等规模探测项目“新疆界”计划的第三个，该任务的关键时间点是在2020年中期，届时OSIRIS-REx将尝试从“贝努”收集表面风化层等样品，这些样品是一些碎石与粉末。
探测器在采样前会缓慢接近“贝努”，并伸出名为“触摸和采样机制 (TAGSAM) ”的装置，该装置位于一条机械臂末端。
TAGSAM会与小行星贝努表面有短暂接触，并点火喷出氮气，将“贝努”表面浮土吹入收集装置。
整个过程中，TAGSAM只会在该小行星表面停留几秒钟，收集的样品质量不会少于60克。
但据该探测项目的官员透露，根据此前在实验室对TAGSAM装置的测试，他们相信TAGSAM可以进行几次样品的收集。
收集的样品将被放置在返回舱中，该返回舱与NASA在1999年发射的星尘号彗星探测器返回舱相似。
OSIRIS-REx将于2021年3月离开小行星“贝努”，2023年9月返回地球附近。
主探测器在近距离飞掠地球时会释放返回舱，返回舱进入地球大气层后将打开降落伞在美国犹他州沙漠着陆。
天文学家确认梅西的星系是最早被观测到的
这使得它成为有史以来观测到的四个最早确认的星系之一。
鸣谢:uux.cn/NASA/STScI/CEERS/TACC/德克萨斯大学奥斯汀分校/S. Finkelstein/M. Bagley 据奥斯汀的德克萨斯大学：多亏了詹姆斯·韦伯太空望远镜，天文学家们竞相寻找曾经瞥见过的一些最早的星系，现在已经证实，去年夏天首次探测到的一个星系实际上是迄今发现的最早的星系之一。
这些发现发表在《自然》杂志上。
自从首次探测到Maisie星系以来的后续观测显示，它来自大爆炸后的3.9亿年。
尽管这并不像德克萨斯大学奥斯汀分校天文学家史蒂文·芬克尔斯坦领导的团队去年夏天首次估计的那样早，但它仍然是观测到的四个最早确认的星系之一。
“关于梅西的星系令人兴奋的是，它是JWST发现的第一个遥远的星系之一，而且是第一个被光谱证实的星系，”德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学教授芬克尔斯坦说，他是《自然》杂志论文的作者，也是宇宙进化早期发布科学调查(CEERS)的首席研究员。
他以他女儿的名字命名了这个星系，因为它是在她生日那天被发现的。
最新的分析由第一作者巴勃罗·阿拉巴尔·哈罗领导，他是美国国家科学基金会国家光学-红外天文学研究实验室的博士后研究员。
除了芬克尔斯坦，来自德克萨斯大学奥斯汀分校的合着者还有凯特琳·凯西、米凯拉·巴格利、凯瑟琳·奇沃洛夫斯基和藤本诚治。
CEERS团队目前正在评估大约10个其他星系，它们可能来自比Maisie更早的时代。
太空中的物体不会印上时间标记。
为了推断我们观察到的光何时离开一个物体，天文学家测量了它的红移，即它的颜色因远离我们而移动的量。
因为我们生活在一个膨胀的宇宙中，我们看的时间越久远，物体的红移就越高。
最初对红移(以及大爆炸后的时间)的估计是基于光度学，即使用少量宽频率滤光器的图像中的光亮度。
这些估计是利用CEERS在该望远镜第一个观测季节最初分配的时间内收集的数据做出的。
为了获得更准确的估计，CEERS团队申请了JWST光谱仪器NIRSpec的后续测量，该仪器将物体的光分成许多不同的窄频率，以更准确地识别其化学组成，热量输出，内在亮度和相对运动。
根据这一最新的光谱分析，Maisie星系的红移为z=11.4。
这项研究还研究了CEERS-93316，这是一个最初由爱丁堡大学领导的团队在公开可用的CEERS数据中发现的星系，最初估计是在大爆炸后令人惊讶的2.5亿年观察到的。
通过进一步分析，研究小组发现CEERS-93316的红移更适中，z=4.9，这相当于大爆炸后约10亿年。
事实证明，CEERS-93316中的热气在与氧和氢相关的几个窄频带中发出如此多的光，以至于它使星系看起来比实际上更蓝。
这种蓝色的投射模仿了芬克尔斯坦和其他人期望在早期星系中看到的特征。
这是由于光度测量方法的一个怪癖，它只发生在红移大约为4.9的物体上。
芬克尔斯坦说这是一个运气不好的例子。
“这是一种奇怪的情况，”芬克尔斯坦说。
“在光谱观测到的数十个高红移候选者中，这是唯一一个真实红移比我们最初猜测的要小得多的例子。
” 这个星系不仅呈现出不自然的蓝色，而且比我们目前的模型预测的宇宙早期形成的星系要亮得多。
芬克尔斯坦说:“要解释宇宙如何能在如此短的时间内创造出如此巨大的星系，这的确是一个挑战。
”。
“所以，我认为这可能永远是最有可能的结果，因为它如此极端，如此明亮，如此明显的高红移。
”
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