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宇宙巨變！ 韋伯望遠鏡捕捉類星體與星系震撼合併

  

研究人員利用韋伯太空望遠鏡，調查了一個類星體與其衛星星系的互動，揭示了有關早期宇宙中星系增長、黑洞質量和化學演化的重要見解；圖為藝術家構想圖。（圖擷取自SciTechDaily）

2024/07/09 10:22

〔編譯陳成良／綜合報導〕韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）捕捉到一幅令人讚嘆的畫面：一個距離地球數十億光年的類星體（quasar）與星系正在合併。這項研究揭示了有關星系形成、超大質量黑洞的質量和生長以及這些天體的化學性質的重要細節，標誌著理解宇宙歷史的重要一步。

據《每日科技網》（scitechdaily）報導，這項發現於7月5日發表在《天文學與天體物理學》（Astronomy & Astrophysics）期刊上。研究團隊由義大利國家天體物理研究所（INAF）領導，利用韋伯望遠鏡的近紅外光譜儀（NIRSpec）觀測了PJ308-21系統中的1個類星體及其2個衛星星系的互動。

這次觀測發生在2022年9月，觀測對象位於宇宙年齡不到10億歲的時期。科學家透過測量光譜紅移（redshift）來確定這個時期，該類星體系統的紅移值為6.2342。

「紅移」是天文學中用來測量遙遠天體距離和年代的重要指標。簡單來說，當一個天體遠離我們時，它發出的光波長會變長，光譜會向紅色端移動，這就是紅移現象。紅移值越大，表示天體距離我們越遠，我們看到的是更早期宇宙的景象。紅移值6.2342意味著我們觀測到的是宇宙大約只有9億歲時的景象，相當於宇宙目前年齡的6.5%左右。

研究發現，PJ308-21的宿主星系具有高金屬含量和典型的活躍星系核（AGN）特徵。系統中心的超大質量黑洞質量達到約20億個太陽質量。類星體和周圍星系在質量和金屬含量方面都已高度演化，並且仍在持續成長。

這次觀測的數據品質極高，每個像素的不確定性小於1%。研究團隊能夠深入研究PJ308-21系統中豐富的光學波段，為了解類星體宿主星系中黑洞附近氣體的性質提供了寶貴數據。

報導指出，這項研究不僅推進了我們對宇宙歷史和星系化學演化的理解，也展示了韋伯望遠鏡在天體物理研究中的變革性影響，為未來的天文觀測和研究指明了方向，有望揭開更多宇宙演化的奧秘，包括第一代恆星和星系的形成過程，以及超大質量黑洞如何在如此短的時間內成長到如此巨大的規模。這些發現將繼續挑戰和豐富我們對宇宙的理解，激發更多關於宇宙起源和演化的深層次問題。

這是一張PJ308-21系統中氫（紅色和藍色）和氧（綠色）譜線發射的地圖，圖中遮蔽了來自中央類星體的光線。 在這張地圖中，類星體宿主星系和伴星系的不同顏色揭示了其中氣體的物理特性。（圖擷取自義大利國家天體物理研究所INAF專頁）

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4730620

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宇宙珠寶盒！ 韋伯望遠鏡捕捉60億光年外「寶石戒指」

  

韋伯望遠鏡捕捉60億光年外「寶石戒指」。（圖擷取自ESA專頁）

2024/07/10 16:36

〔編譯陳成良／綜合報導〕韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）再度展現其超凡實力，為人類揭示了宇宙深處的奧秘。歐洲太空總署（ESA）年7月5日發布消息，這台由美國航太總署（NASA）、ESA和加拿大太空總署（CSA）聯合運作的太空望遠鏡捕捉到了一幅令人驚嘆的宇宙影像。

太空科技網站「Space.com」9日報導，ESA這張「每週精選圖片」」展示了位於巨爵座（Crater）、距地球約60億光年的引力透鏡類星體RX J1131-1231。科學家稱這是迄今發現的最佳引力透鏡類星體之一，前景星系將背景類星體的影像扭曲成一道明亮的弧形，並創造出4個類星體影像，宛如一枚鑲嵌著寶石的戒指。

引力透鏡效應最早由愛因斯坦預測，類似天然望遠鏡，放大了遙遠光源的影像。其原理是宇宙中所有物質都會扭曲周圍的空間，質量越大，效應越強。當光線經過極其巨大的物體（如星系）附近時，會沿著扭曲的空間傳播，看似偏離原路徑。這種效應不僅可以放大遙遠的天體，還讓天文學家研究本來過於暗淡或遙遠的天體。

科學家透過測量類星體的X射線輻射，推測中心黑洞的自轉速度，從而了解黑洞隨時間增長的重要線索。如果黑洞主要透過星系碰撞和合併而增長，它應該在穩定的盤面上積累物質，導致黑洞快速自轉。相反，如果黑洞通過多次小規模吸積而增長，它將從隨機方向積累物質，自轉速度較慢。

觀測顯示，RX J1131-1231中的黑洞自轉速度超過光速的一半，這一發現暗示該黑洞可能是透過合併而非從不同方向吸積物質來增長的。這為我們理解宇宙中超大質量黑洞的形成和演化提供了重要線索。這張圖像是由韋伯望遠鏡的中紅外儀器（MIRI）拍攝的，屬於一項研究暗物質的觀測計話的一部分。

暗物質是一種看不見的物質形式，佔據了宇宙大部分質量，但其本質至今仍是一個謎。韋伯望遠鏡對類星體的觀測使天文學家能夠以前所未有的精度探索暗物質的本質，有望解開這個困擾科學界多年的謎題，天文學家形容這次觀測就像在宇宙的珠寶盒中發現了一顆稀世珍寶。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4732497

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奇異「熱木星」炙熱下玻璃雨 韋伯望遠鏡揭飄臭雞蛋味

  

韋伯太空望遠鏡（JWST）觀測數據揭示，名為HD 189733b的行星不僅擁有極端天氣，還有聞起來像臭雞蛋的有趣特徵。（美聯社）

2024/07/10 00:05

劉晉仁／核稿編輯

〔即時新聞／綜合報導〕一顆木星大小的系外行星因高溫、驚人風速和玻璃雨，長期引發天文學家關注，如今，韋伯太空望遠鏡（JWST）的觀測數據揭示，這顆名為HD 189733b的行星，還另一個有趣特徵──聞起來像臭雞蛋。

綜合外媒報導，科學家2005年首次發現HD 189733b，距離地球僅64光年，後來確定這顆氣態巨行星為「熱木星」──與太陽系最大行星木星有相似化學成分，但溫度高達攝氏927度，且天氣惡劣，風速每小時8000公里，還會降下玻璃雨。

由多機構團隊撰寫、週一（8日）發表在《Nature》期刊的論文指出，研究人員利用韋伯太空望遠鏡，在這顆「熱木星」大氣層發現微量的硫化氫，這是一種會釋放出強烈硫磺惡臭的無色氣體，過去從未在太陽系之外發現。

研究團隊還在大氣層中發現了水、二氧化碳和一氧化碳，意味這些分子可能在其他氣態巨行星中很常見。韋伯的數據也顯示，HD 189733b的重金屬含量與木星的重金屬含量相似。

該論文主要作者、約翰霍普金斯大學天文物理學家傅光偉（音譯，Guangwei Fu）表示，天文學家認為這顆行星不會存在生命，因為溫度太高了，但在大氣層發現硫，可以為行星的形成提供線索。

報導指出，先前科學家也曾在其他系外行星的大氣中，檢測到具有獨特氣味的分子，例如氨。韋伯太空望遠鏡讓科學家能比過去更詳細辨識，系外行星周圍大氣中的特定化學物質。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4731706

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「恐怖眼睛」現身！ 韋伯望遠鏡揭示「地球2.0」或有宜居大氣層

  

這張照片顯示了藝術家對LHS 1140b的印象圖，說明其可能的情況：行星的一側完全是冰，而潮汐鎖定朝向其恆星的一側則有一個液態海洋和雲層區域，遺憾的是，看起來像一隻「眼球」（中），右邊的地球大小作為比較。（取自蒙特婁大學專頁）

2024/07/11 16:24

〔編譯陳成良／綜合報導〕人類探索宇宙的終極目標之一是尋找外星生命。近日，韋伯太空望遠鏡（JWST）帶來令人振奮的新發現，可能找到了一顆與地球非常相似的系外行星LHS 1140b。這顆行星可能擁有類似地球的大氣層。LHS 1140b距離地球僅49光年，大小比地球稍大，半徑約為地球的1.7倍，且擁有與地球相似的密度。科學家們將其歸類為「超級地球」，推測它很可能由岩石和水組成。

據科學媒體《IFLScience》9日報導，科學家利用韋伯望遠鏡觀測LHS 1140b的「凌日現象」來研究其大氣層。「凌日現象」指行星從我們的角度經過其恆星前方，如同一個小黑點從恆星表面移動過去。韋伯望遠鏡可以利用光譜分析技術，分析穿過行星大氣層的光線，了解其成分。在過去一年中，韋伯望遠鏡兩次觀測到LHS 1140b的凌日現象，收集到的光譜數據顯示，這顆行星的大氣層可能以氮氣為主，與地球的大氣層非常相似。

加拿大蒙特婁大學教授麥克唐納（Ryan MacDonald）表示，這是科學家首次在「宜居帶」的岩石行星上發現可能存在大氣層的跡象。「宜居帶」是指恆星周圍溫度適宜，液態水可以存在於星球表面的區域。對於尋找外星生命來說，擁有液態水和類似地球大氣層的岩石行星都是關鍵條件，而LHS 1140b的發現似乎讓這個夢想距離我們更近了一步。

然而，LHS 1140b也存在著與地球截然不同的特點。它可能被潮汐鎖定，始終以一面朝向其恆星LHS 1140，另一面則永遠背對恆星，陷入永恆的黑暗。這種情況就好比地球永遠只有一面朝向太陽，而另一面永遠處於黑暗之中。由於LHS 1140是一顆相對黯淡的紅矮星，LHS 1140b的大部分區域可能都是冰凍的，僅有一片面向恆星的液態海洋，讓它看起來像是個「恐怖的眼睛」。

儘管如此，這項研究仍然具有重大的意義。麥克唐納教授指出，與其他已知的「宜居帶」系外行星相比，例如TRAPPIST-1系統中的行星，LHS 1140的恆星相對穩定，這使得天文學家更容易從恆星的訊號中辨別出LHS 1140b的大氣層訊號。TRAPPIST-1系統是一個由7顆系外行星圍繞著一顆紅矮星運行的恆星系統，距離地球約39光年。其中，TRAPPIST-1f和TRAPPIST-1g兩顆行星位於該恆星的宜居帶，因此被認為是尋找外星生命的潛在目標。

更重要的是，LHS 1140b是目前已知的最接近地球、且溫度適宜維持液態水的凌日行星。這種相對較近的距離使得科學家更容易對其進行深入的研究，並尋找生命的跡象。這為未來的研究提供了寶貴的機會，可能帶來突破性的發現。

為了獲得更多關於LHS 1140b大氣層成分的數據，科學家需要對這顆行星進行更長時間的觀測。目前這項研究已獲《天文物理期刊通訊》（Astrophysical Journal Letters）接受刊登，預印本已發布在ArXiv.org網站上。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4733728

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距地球最近黑洞現身 歐米伽星團藏匿宇宙奧秘

  

雖然銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*（Sagittarius A*）距離地球約2.6萬光年，但歐米伽星團中新發現的黑洞更近。圖為黑洞的藝術想像圖。（圖擷取自NASA官網）

2024/07/11 12:51

〔編譯陳成良／綜合報導〕據《每日科技網》（scitechdaily）7月10日報導，一項由澳洲昆士蘭大學（University of Queensland）領導的國際研究團隊，在著名學術期刊《自然》（Nature）上發表了一項重大天文發現。科學家在距離地球僅1.8萬光年的歐米伽星團（Omega Centauri）中心發現了一個中等質量黑洞，其質量約為太陽的2萬至5萬倍。這一發現不僅填補了黑洞質量譜的重要空白，更是目前已知距離地球最近的黑洞，為人類理解宇宙演化提供了關鍵線索。

值得注意的是，雖然銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*（Sagittarius A*）距離地球約2.6萬光年，但歐米伽星團中新發現的黑洞更近。此外，銀河系內已知的恆星級黑洞，如天鵝座X-1，距離地球約6070光年，但質量遠小於這次發現的中等質量黑洞。因此，歐米伽星團中的這個黑洞不僅是距離最近的，還屬於天文學家們長期尋找的稀有「中等質量」類別，使其成為極其重要的研究對象。

昆士蘭大學的鮑姆加特（Holger Baumgardt）博士領導的研究團隊，運用哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）20年來的觀測資料，揭示了這一驚人發現。他們在歐米伽星團中識別出7顆以每秒62公里驚人速度運行的恆星，遠超普通星團的逃逸速度。科學家們推斷，只有一個質量巨大的緻密天體才能解釋這種異常現象，而這個天體極有可能就是一個中等質量黑洞。

鮑姆加特博士在接受採訪時表示：「這項研究是多個國際機構合作的成果，包括昆士蘭大學、歐洲南方天文台（European Southern Observatory）和美國太空望遠鏡科學研究所（Space Telescope Science Institute）等。我們的發現為黑洞研究領域注入了新的活力，開啟了理解宇宙演化的新篇章。」

這一發現不僅是天文觀測技術的重大突破，更為理解黑洞形成、星系演化以及宇宙大尺度結構的形成提供了寶貴的線索。

研究團隊表示，他們將繼續深入分析數據，並計劃利用下一代望遠鏡進行更深入的觀測，以進一步揭示這個神秘黑洞的性質及其對周圍環境的影響。

這張圖片展示了天文學家們如何發現歐米伽星團中可能存在的中等質量黑洞。 左圖：整個歐米伽星團的全景圖，顯示了數百萬顆恆星的壯觀景象。中圖：放大了星團中心區域，可以看到更多單個恆星的細節。 右圖：進一步放大，標出了黑洞可能的位置。科學家透過觀察附近7顆快速運動的恆星，推斷這裡可能存在一個中等質量黑洞。（取自NASA專頁）

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4733406

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銀河系狂想曲！我們身處的星系竟會「扭曲」

  

銀河系扭曲結構研究為暗物質之謎提供線索。（法新社檔案照）

2024/07/15 08:23

〔編譯陳成良／綜合報導〕想像一下，我們身處的銀河系並非一個完美平坦的圓盤，而是像黑膠唱片一樣，呈現出波浪狀的扭曲形態，這會是怎樣一番景象？天文學家最新研究發現，銀河系的這種「扭曲」並非靜止的，而是會隨著時間推移而旋轉變化，如同演奏著一曲浩瀚的宇宙狂想曲。

據《生活科學》（LiveScience）網站7月12日報導，過去，天文學家已經知道銀河系存在著這種扭曲結構，但對於其如何旋轉、速度有多快卻知之甚少。6 月 27 日發表在《自然·天文學》（Nature Astronomy）期刊上的一項研究中，中國科學院的天文學家團隊利用歐洲太空總署（ESA）蓋亞太空望遠鏡（Gaia）的數據，揭開了這個謎團。

蓋亞太空望遠鏡堪稱星系測繪大師，能夠精確測量超過 10 億顆恆星的位置、運動和年齡等數據。研究團隊選取了其中 2,613 顆「造父變星」（Cepheid variable stars）作為觀測對象。這些「造父變星」就像宇宙中的脈衝星標，它們的亮度會隨著時間週期性變化，而亮度變化週期與其自身真實亮度息息相關，藉由分析這些「星光密碼」，天文學家就能推算出它們與地球的精確距離。

研究人員將不同年齡的「造父變星」分組，並繪製出它們在銀河系中的三維分佈圖，就像製作一部銀河系演化史的縮時電影。結果驚奇地發現，銀河系的扭曲結構並非固定不變，而是會隨著時間推移而緩慢旋轉，這就是所謂的「進動」（precession）。

天文學家還測量出了銀河系的「曲速」（warp speed），這裡的「warp speed」並非指科幻作品中的超光速航行，而是指星系盤上不同區域的旋轉速度存在差異，導致星系盤的扭曲形態會隨著時間而發生改變。更令人意外的是，這種旋轉方向與星系盤整體旋轉方向相反，呈現出「逆行進動」，速度約為每百萬年 0.12 度。

那麼，是什麼力量驅使著銀河系進行這場「扭曲」的旋轉？科學家推測，罪魁禍首很可能是隱藏在銀河系周圍的「暗物質」（dark matter）。暗物質看不見摸不著，卻構成了宇宙中大部分的質量，其引力被認為是星系形成和演化的關鍵因素。

這項研究成果不僅讓科學家更深入了解了銀河系的結構和運動方式，也為揭開暗物質的神秘面紗提供了重要線索。未來，隨著觀測數據的不斷積累和分析技術的提升，將能更清晰地描繪出銀河系這幅波瀾壯闊的星系畫卷，解開更多宇宙奧秘。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4736814

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音速500倍飛越太陽！人類史上最快探測器再創速度紀錄

  

「帕克太陽探測器」（Parker Solar Probe）再次刷新人類史上最快人造物紀錄。（美聯社資料照）

2024/07/16 09:36

〔編譯陳成良／綜合報導〕美國航太總署（NASA）的「帕克太陽探測器」（Parker Solar Probe）再次刷新人類史上最快人造物紀錄。根據NASA官方網站報導，這艘探索太陽奧祕的太空船於6月29日達到驚人的每小時63萬5266公里速度，相當於音速的500倍。

這項壯舉不僅展現了人類太空科技的進步，更為太陽物理研究開闢了新的領域。帕克太陽探測器自2018年發射以來，一直致力於近距離觀察太陽外層大氣（日冕）。其驚人的速度源自巧妙利用天體引力：探測器在繞行太陽時，會與金星軌道對齊，利用金星的引力形成「重力推進」效應，不斷加速。

NASA預計，當探測器於2025年最接近太陽時，其速度將進一步提升至每小時約69萬2000公里。以這樣的速度，從地球上的華盛頓特區飛至東京僅需不到一分鐘，這一比喻生動地展現了探測器的驚人速度。

帕克太陽探測器的任務充滿挑戰。2021年4月，它首次「觸及」太陽，收集等離子體樣本並測量磁場變化。目前，探測器已完成第20次近日點飛行，最近距離達到太陽表面僅726萬公里。未來預計將進一步接近至612萬公里，這對探測器的耐熱能力提出了極高要求。

為抵禦極端高溫和輻射，探測器配備了11.4公分厚的碳複合材料防護罩，能承受近攝氏1371度的高溫。這一創新設計使得探測器能夠在接近太陽表面的極端環境中生存，為科學家收集寶貴的第一手資料。

帕克太陽探測器的研究成果對理解太陽活動及其對地球的影響至關重要。透過近距離觀察太陽風、磁場和高能粒子，科學家有望解開太陽物理學中的諸多謎題，如日冕加熱問題和太陽風加速機制等。

這項任務不僅推動了天文學和太空科技的發展，還為人類探索其他恆星系統提供了寶貴經驗。隨著帕克太陽探測器繼續其驚人之旅，天文學家期待它能為人類帶來更多關於我們這顆最近恆星的驚人發現。

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宇宙奇觀首現！中子星噴射流竟像「旋轉灑水器」

  

天鵝座 X-1 最具代表性的景象之一，新的研究揭示了關於該星系的有趣新細節。（取自NASA專頁）

2024/07/17 10:37

〔編譯陳成良／台北報導〕天文學家觀測到一顆中子星的噴射流方向正在改變，如同旋轉灑水器般，噴出的物質劃出奇特舞姿。這項發現顛覆了以往認知，也讓科學家們更加好奇這個宇宙中的極端天體。

據科學媒體《IFLScience》報導，7月15日在英國舉行的「國家天文學會議」（National Astronomy Meeting）上，天文學家們發表了這項令人興奮的觀測結果。主角是距離地球約3萬光年的「天鵝座 X-1」（Circinus X-1）雙星系統，它包含了一顆中子星和一顆伴星。

中子星是恆星經歷超新星爆炸後形成的極端緻密天體，擁有強大的引力，會不斷吞噬伴星的物質。這些物質在落向中子星的過程中，會被加熱到極高溫度，並以接近光速的驚人速度被拋射出去，形成強大的噴射流。

過去，科學家們認為中子星的噴射流是筆直噴發的。然而，這次觀測到的天鵝座 X-1 卻與眾不同，它的噴射流呈現出前所未見的 S 形結構，就像旋轉灑水器噴出的水柱，不斷改變方向。

研究團隊利用南非的 MeerKAT 電波望遠鏡，捕捉到這個奇特現象。MeerKAT 望遠鏡近期完成升級，靈敏度和解析度大幅提升，讓天文學家們得以揭開天鵝座 X-1 神秘面紗的一角。

牛津大學的科維（Fraser Cowie）博士是這項研究的主要作者，他解釋說：「旋轉的中子星與周圍物質盤的相互作用，造成了一種進動現象，導致中子星及其噴射流的旋轉軸方向發生改變，就像一個旋轉的陀螺減速時一樣。」

更令人驚嘆的是，這些噴射流在撞擊周圍物質時，產生了以十分之一光速移動的「終止激波」。這顯示噴射流蘊含的能量超乎想像，也間接證明了中子星驚人的能量釋放能力。

報導指出，這次的發現，不僅讓我們對中子星有了更深入的了解，也凸顯了宇宙的奇妙和多樣性。未來，科學家將繼續觀測天鵝座 X-1，並結合其他波段的觀測數據，希望能解開更多關於這個神秘天體的謎團。

天鵝座 X-1 中子星所噴射出的 S 形進動噴流的電波影像。（取自Fraser Cowie個人專頁）

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4739200

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宇宙叛逆者！新發現行星逆向運轉超橢圓軌道 顛覆科學認知

  

這是1張藝術家對TIC 241249530b的想像圖，是1顆氣態巨行星，正朝著「熱木星」的方向演化，它可能擁有我們迄今發現的最古怪的軌道。（圖擷取自NOIRLab專頁）

2024/07/18 14:55

〔編譯陳成良／綜合報導〕據科學媒體《IFLScience》17日報導，天文學家發現了1顆軌道極度橢圓且逆行運行的系外行星，命名為TIC 241249530b，它可能為解開「熱木星」形成之謎提供了關鍵線索。這顆行星環繞著恆星TIC 241249530（TIC 241249530）運行，距離地球約1100光年。

這顆行星的軌道週期為167天，也就是說，它繞著恆星運行一圈需要167天。它的平均軌道距離大約是地球軌道距離的3分之2，這意味著它與恆星之間的平均距離，比地球與太陽的平均距離要近一些。如果我們用太陽系的行星來作比較，它的平均軌道距離介於水星和金星之間。

但是，這個平均值很有迷惑性，因為它的軌道並不像地球或其他太陽系行星那樣近乎圓形，而是非常橢圓。也就是說，這顆行星在軌道上運行時，距離恆星的距離會發生極大的變化，時而非常靠近，時而非常遙遠。TIC 241249530b在軌道上最接近恆星時，距離比水星與太陽的距離還要近10倍，而在最遠點時則比地球與太陽的距離還要遠。這意味著它的軌道極度橢圓，離心率高達0.94，接近1的極限值。

更令研究團隊驚訝的是，TIC 241249530b的運行方向與其恆星自轉方向相反。在絕大多數行星系統中，行星都與恆星自轉方向一致。TIC 241249530b的逆行軌道是極為罕見的例外，為我們理解行星形成和演化提供了新的視角。

研究人員推測，TIC 241249530b軌道的奇特性可能與其所在的雙星系統有關。遠處伴星的引力干擾可能將這顆行星推離了常規軌道。雖然並非所有熱木星都存在於雙星系統中，但這一發現為部分熱木星的形成提供了解釋。

「熱木星」是指那些軌道距離恆星非常近的巨大氣態行星，它們的形成一直是天文學家的一個謎團。目前的行星形成理論認為，巨大行星無法在靠近恆星的地方形成。熱木星必定起源於更遠的地方，類似於我們太陽系中木星和土星所在的位置，然後向內遷移。TIC 241249530b正好處於這一遷移過程中，為研究熱木星形成提供了重要的實證案例。

這項研究成果發表在《自然》（Nature）期刊上。研究團隊希望未來能使用韋伯太空望遠鏡（JWST）進一步觀察這顆奇特行星，特別是在它最接近恆星時大氣層的動態變化。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4740751

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死寂恆星重燃之謎揭曉！重力點亮宇宙燈塔

  

示意圖，展示了一顆被強大磁場所籠罩的中子星。（取自NASA/JPL專頁）

2024/07/21 09:01

〔編譯陳成良／綜合報導〕最新研究發現，看似沉寂的中子星（Neutron stars），有時會再次發光，而重力可能是幕後推手！這項令人驚奇的發現，為我們理解宇宙中最神秘的天體之一——中子星，提供了新的視角。

2024年7月19日，《美國太空網》（Live Science）報導了這項研究成果。研究指出，中子星是巨大恆星在生命終結時，核心坍縮形成的極高密度天體。它們的質量比太陽還大，但體積僅有城市般大小。中子星幾乎完全由中子組成，可視為宇宙最大的原子核。

這項研究由美國著名天體物理學家·薩特（Paul M. Sutter）領導的團隊提出。薩特博士在紐約市立大學斯托尼布魯克分校和費德蘭研究所擔任研究教授，長期致力於天體物理學研究。他表示，這些現象展示了中子星的潛力，成為理解宇宙深層運行機制的關鍵。

由於密度驚人，中子星的引力僅次於黑洞，強大到足以彎曲光線，使其繞著恆星運行，並加速附近物體接近光速。更令人驚奇的是，中子星並非完全中性，它們仍然帶有少量電荷。加上中子星驚人的自轉速度，它們能夠產生宇宙中最強大的磁場之一。

根據尚未經過同行評審、發表在arXiv預印本資料庫的論文，這些強大的磁場與超強重力環境相結合，可能導致一些奇特的物理現象。研究人員指出，中子星有能力發出由重力驅動的短暫而強烈的閃光，其原理類似於吉他弦的振動：當弦被撥動時，會與琴身產生共振（Resonance），大大放大聲音。

中子星的強磁場會產生大量光子（Photon），通常這些光子會散射並消散。然而，當中子星快速旋轉時，會產生重力波（Gravitational waves）——時空中的漣漪。這些重力波雖然微弱，無法從地球上直接探測，但它們能將能量從中子星傳輸到磁場所在區域，觸發光子的放大，形成共振現象，最終釋放出一陣強烈的輻射。

研究人員推測，一些如伽馬射線暴（Gamma-ray bursts）和快速電波爆發（Fast radio bursts）的奇異天體爆炸，可能是由這種重力與光子的共振驅動的。這一過程取決於重力能否有效連接並產生光子，這種情況雖然罕見，但並非不可能。

透過研究已知的中子星閃光，科學家試圖限制重力與光之間的聯繫，這些爆炸事件成為自然界的實驗室，用於測試宇宙中最不可預測的交互作用。這項研究不僅深化了我們對中子星的理解，還可能改變我們對重力和光之間關係的認識，為我們理解宇宙中最神秘的爆炸提供了新視角。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4743307