一项新的研究发现,天文学家可能已经发现了有史以来最小、密度最大的白矮星,大小与我们的月球相当,但比地球大 450000 倍。

白矮星的大小通常与地球相当,是中等大小的恒星耗尽燃料并脱落外层后留下的冷而暗的死星核心。
我们的太阳总有一天会变成白矮星,大约97%的恒星也会如此。
尽管太阳在没有恒星伙伴的太空中是单独存在的,但许多恒星还是成对地围绕彼此运行。
如果这些双星的质量都小于太阳质量的八倍,随着时间的推移,它们都会演化成白矮星。
新发现的白矮星命名为 ZTF J1901+1458,距离地球约 130 光年,可能是白矮星对合并时可能发生的情况的一个例子。
如果白矮星的质量更大,它们将在强大的热核爆炸中爆炸,称为 Ia型超新星。
然而,如果它们的总质量低于某个阈值,它们可能会形成一个新的白矮星,比它的父母中的任何一个都重,科学家认为这就是在 ZTF J1901+1458 的情况下发生的情况。
“我们的发现是有史以来发现的最大和最小的白矮星。
”该研究的主要作者、帕萨迪纳市加州理工学院的天体物理学家 Ilaria Caiazzo 告诉 Space.com。
这一发现是使用加利福尼亚帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施完成的,该设施每两晚扫描整个北方天空,寻找闪烁、爆发、移动或类似亮度变化的宇宙天体。
该研究的合著者、帕萨迪纳市加州理工学院的天体物理学家凯文·伯奇 (Kevin Burdge) 首次发现了这颗新的白矮星,因为它的质量大且自转快。
研究人员使用了大量望远镜来帮助分析这颗死亡恒星,它的年龄大约为 1 亿年或更短。
其中包括 Palomar 的 Hale 望远镜、WM Keck 天文台的 Keck I 望远镜、欧洲盖亚空间天文台、夏威夷大学的 Pan-STARRS(全景巡天望远镜和快速反应系统)和 NASA 的Neil Gehrels Swift 天文台。
科学家们发现这颗白矮星宽约 2,670 英里(4,300 公里),比直径约 2,158 英里(3,474 公里)的月球大一点。
ZTF J1901+1458 的微小尺寸使其成为已知最小的白矮星,超越了之前的记录保持者 RE J0317-853 和 WD 1832+089,它们的直径均约为 3,100 英里(5,000 公里)。

同时,新发现的白矮星质量约为太阳质量的 1.35 倍,这可能使其成为迄今发现的质量最大的白矮星。
“已知最大的白矮星也是发现的最小的白矮星,这可能有点违反直觉。
”凯亚佐说。
她补充说:“这是因为重力和其他因素导致白矮星质量越大,它们就越小。
”
这颗白矮星的质量几乎低于人们预期的白矮星爆炸的质量。
“这真的是极限了,”Caiazzo 说。
“如果它稍微大一点,它就会爆炸。
”
白矮星自转非常快,每七分钟完成一圈。
研究人员说,当它的前身恒星螺旋合并合并时,ZTF J1901+1458 继承了它们的组合自旋。
(已知旋转速度最快的白矮星,称为 EPIC 228939929,每 5.3 分钟旋转一次)。
白矮星的快速自转也有助于给它一个非常强大的磁场,比地球强十亿多倍。
“所有这些特征——它的质量和自旋以及高磁场——都表明这颗白矮星与正常的白矮星不同。
”Caiazzo 说。
由于这颗白矮星的质量如此之大,它有可能进一步坍缩,因为其核心内令人难以置信的压力迫使电子与原子核中的质子融合形成中子。
“它甚至可能比月球还小。
”Caiazzo 说:“可能缩小到大约 1,240 到 1,865 英里(2000 到 3000 公里)宽。
”
Caiazzo 说:“如果这种收缩确实发生,在大约 1 亿到 2 亿年后的某个时候,白矮星可能会变得不稳定并作为热核 Ia 型超新星爆炸。

另一种可能性是,如果捕获到足够多的电子,白矮星可能会坍缩形成一颗富含中子的死星,称为中子星。
”
“中子星是一种密度极高的物体,质量与太阳相当,但只有一座城市的大小,因此比这颗白矮星还要极端。
”凯亚佐说。
如果白矮星确实坍缩形成中子星,其核心内的原子融合在一起会释放出大量的热量,可能只需要几小时或几天。
“整个白矮星会很快燃烧,”凯亚佐说。
Caiazzo解释说:“中子星通常被认为是在比我们的太阳质量大得多的恒星爆炸为超新星时形成的。
”如果巨大的白矮星也可以坍缩成为中子星,那么大量的中子星可能会以这种方式出现。
然而,如果白矮星的核心冻结成结晶固体的速度比收缩的速度快,这种坍缩可能不会发生。
“我们不知道这样的崩溃是否会发生,如果真的发生了,可能会发生什么结果?”Caiazzo 说。
“但如果白矮星可以产生中子星,这可能是形成中子星的一种非常常见的方式。
”
未来,科学家们希望利用兹威基瞬态设施找到更多像这样的白矮星,并对白矮星进行整体分析。
“有很多问题需要解决,比如银河系中白矮星合并的速度是多少,是否足以解释 Ia 型超新星的数量?” Caiazzo在一份声明中说。
“在这些强大的事件中,磁场是如何产生的,为什么白矮星的磁场强度会有如此大的差异?找到大量由合并产生的白矮星将有助于我们回答所有这些问题以及更多问题。
”
只不过,会不会提前多久,这个可能会看我国整个月球任务的进度情况,一般来说,从个人的角度来讲,应该就是在2029年左右进行,不太可能直接踩到线上来是吧,那下面我们就先看看着陆器的问题。
揽月着陆器要无人飞行:1次载荷不超50kg 对于揽月着陆器来说,其实这是我国月球计划之下最为核心的部分,因为要上月球,月球着陆器就是核心,它是带航天员,物资等上月球的关键。
按照我国针对揽月着陆器的设计来看,由登月舱和推进舱组成,主要用于环月轨道与月表间的航天员运输,可搭载2名航天员往返,并可携带月球车和科学载荷,是航天员驻月期间的月面生活中心、能源中心及数据中心。
只不过,这里大家看到2人不要误解,我国首次登月任务计划是3人前往月球,到月球表面是2人,这个要分开,这也说明了其中1人是在轨支持任务了。
所以,这一次我国发布的揽月着陆器进行无人飞行任务,那也说明了我国在正式“载人登月”前,要进行测试,确保各个航天器,火箭等系统的稳定性,这都是常态化的事情。
也就是借用这样的机会,我国推动一次无人上月球的测试,按照说明情况来看——这一次征集的载荷,单次任务搭载载荷总质量不超过50kg,总功耗一般不超过100W,这也说明了给出的空间还是较大,具体搭载什么,可能需要在后续公布了才知道。
所以,针对这一次任务来说,也是值得期待的,要进行无人飞行任务了,在无人飞行之后,必然也就会推动载人登月任务的执行,同时,要发射月面着陆器的话,我国登月火箭系统等方面的测试,也会到来,而且本身从方案来讲,我国是要利用2枚火箭来执行任务,那就是先采用两枚运载火箭分别将月面着陆器(“揽月”)和载人飞船(“梦舟”)送至地月转移轨道。
这说明了可以单独发射月面着陆器测试,但要测试整个系统的话,那肯定也是要进行梦舟飞船的发射测试才行,这还是组合体,具体的安排,就看我国后面航天中心公布了再看看。
中国2030年前登月,能更快吗? 的确,针对我国整个月球计划来说,一直都是说在2030年前登月,但是相对来说,快也不是没有可能的,我前面也说了,一般来说,在2029年左右的概率是最大的,因为在此前,我国深空探测实验室就给出了一个时间表,那就是在2029年-2030年前登月,这说明了最快还是有可能在2029年,只不过,这一切都是取决我国的整个月球计划的执行过程,只有执行了,才是确定性的。
而从如今的揽月着陆器的征集载荷问题来讲,其实也说明了我国很可能会加速推进了,可以说针对登月任务来说,提前进行测试,这完全也是可以理解的,毕竟测试就是最为核心的。
如果测试都没有问题,那下一步就可以进行载人登月,要是出现了一部分的问题,那还是可以进行相关性的调整,也是具有充足的时间,所以,其实节点还是足够了。
而且,我国在今年也宣布了要进行长征十号甲,梦舟一号飞船的测试,当下还没有给出明确的调整时间,要是整个都测试完成了,后续只需要进行升级测试就行了,毕竟这都是我国登月之下的先锋版。
同时,载人登月火箭依照初期的节点,也是在2027年进行测试,这些都是相互相的,那么,我们就等待时间的到来吧,我国反正也是多次对外公布了,载人登月稳定推进,那说明了一切都没有问题。
如果真的存在变化,我国肯定早就做好了说明准备,不会类似于要执行人了,临时进行任务的改变,大家完全可以放心,不排除我国更快的登月,至少在任务节点之下,都在加速推动之中,这就是趋势。
载人登月难不难? 对于载人登月来说,肯定是难得。
自从美国阿波罗计划之后,人类再也没有执行过载人登月,就算是美国重启载人登月任务——执行重返月球计划,美国也是面临各种困境,这不仅是烧钱的问题,还是技术上的问题,都是挑战性的。
当然,在载人登月的过程之中,也是推进人类走向深空的关键,所以,都进行。
那到底有多难? 如在执行载人登月任务的过程之中,对飞船要求有极强的变轨能力,因为登月舱要进行近月制动,其变轨速度大约在八九百米每秒,且要留相当的变轨能力从环月轨道返回月地转移轨道。
登月舱着陆月面和返回环月轨道的速度增量都接近两千米每秒,要实现这个速度,飞船一半以上的重量都是推进剂,而且还需要精确的测控能力,对地面具有动态观察能力,自主调整能力等等,这些都是任务之下的难题。
所以,如果很简单的话,世界上早就有很多国家都已经执行了载人登月任务了,也就是难,如今也没有看到多少国家突破,而且在阿波罗计划之后,当下也还没有谁完成过载人登月任务,这就是问题的根本。
那么,时间虽然紧张,但是在执行载人登月任务之下,我们必须确保每一次的任务都可以完美的执行,并且确保火箭,飞船等方面全面的稳定,具有安全性等之后,才会开启登月任务,前夕的无人测试就是确保的关键。
而我国这一次发布揽月着陆器要无人飞行,其实也就是其中测试的一部分,那么,我们期待早点到来,只要无人测试稳定了,那么载人登月的任务也就来了,这就是趋势。
五十年来,阿耳忒弥斯四号将首次把人类送上月球,这次是在月球南极。
宇航员必须小心防止微生物偷渡,以免污染研究样本。
美国国家航空航天局 某些耐寒微生物可能在月球上存活 先前的月球任务探索了月球赤道地区,那里强烈的紫外线辐射和昼夜巨大的温差使表面环境不适合生命存在。
但阿耳忒弥斯4号任务计划登陆月球南极,该区域独特的地形可能维持某些细菌和真菌存活,这意味着未来的任务应仔细考虑该区域污染的风险,研究人员在《科学进展》上报告称。
在月球两极,阳光以比赤道低得多的角度照射到月面,形成了永久阴影区,那里的温度可低至零下200摄氏度,且紫外线辐射极少。
美国宇航局戈达德太空飞行中心(位于马里兰州格林贝尔特)的有机地球化学家希瑟格雷厄姆表示,这种环境条件与冷冻干燥微生物(如面包酵母)所需的条件相差不大。
格雷厄姆及其在NASA的同事们研究了三种细菌和两种通常与人类相关的真菌。
这些微生物此前曾附着在航天服上、载荷舱内,甚至出现在国际空间站外部。
研究团队发现,这五种微生物在月球南极某些区域至少能存活24小时。
最耐久的微生物是黑曲霉菌,一种常见于浴室和热水器中的真菌。
这种真菌具有厚实的细胞壁,并且能够在休眠状态下修复DNA。
研究人员估计,在某些地区,黑曲霉菌能够存活一周以上。
但生存并不等于繁荣。
在这些条件下,这些微生物很可能无法繁殖或生长。
但即使死亡或处于休眠状态的微生物,也可能对月球研究构成威胁。
它们的蛋白质和其他化学特征仍会在月球表面的样本中显现,从而干扰测量结果。
研究的见解将为阿耳忒弥斯IV号及其他载人任务的去污程序提供依据。
格雷厄姆表示,火星比月球为微生物提供了更为适宜的环境,因此在火星上生命传播的风险会高得多。
越能高效实现月球上的清洁探索,我们在类似火星这样的目的地就将具备更优的准备条件。
相关知识(天文术语) 月球是地球唯一的天然卫星,距离地球约38万公里,表面布满环形山和月海。
它本身不发光,靠反射太阳光被我们看见。
月球对地球的潮汐有显著影响,并在人类探索太空的历史中扮演重要角色,是目前唯一有人类踏足的地外天体。
BY: Libby Riddle FY: AI 如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处