新闻速递

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锂主要来自新星

每一种化学元素都有一个天文起源。轻元素产生于宇宙大爆炸之后10秒到20分钟之间，它们是氢（75%）、氦（25%）以及少量的锂和铍。其余元素由恒星形成。恒星内部发生原子核反应，开始从氢变为氦，而后陆续产生重元素，直到生成铁。恒星发生超新星爆发时产生金、铅、铜。这些元素被新星和行星再利用，一直持续到现在。来自西班牙安达卢西亚天体物理研究所（Institute of Astrophysics of Andalusia）的研究员卢卡·乐佐（Luca lzzo）说：“但是，锂却遇到了问题。锂是最轻的固体元素。天文学家们知道25%的锂来自原始核合成，但不知道另外75%的锂来自哪里。”

他们研究了2015年3月15日探测到的人马座2015 N.2。人马座2015 N.2是一个双星系统，其中一颗是白矮星。白矮星偷取伴星物质，形成由氢组成的外层，当氢外层达到一定密度，就触发成新星，亮度增大10万倍。几周后，系统稳定，又开始新一轮进程。人马座2015 N.2新星持续可见80多天，他们用甚大望远镜观测了24天，第一次跟踪了新星中铍-7的变化。铍-7是一种不稳定的元素，53.20天衰变为锂。这表明，新星是星系中锂的主要来源。也就是说，锂来自新星爆发。（供稿：步天阁）

艺术家描绘的产生新星的双星系统人马座2015 N. 2. Credit: David A. Hardy y PPARC

QSO B0218+357向地球发出的光子（Photons），经过引力透镜星系B0218+357G（the lens）时被分成两束，前后相差11天到达地球，被费米卫星（Fermi satellite）（也就是费米γ射线空间望远镜）上两个大视场望远镜和地面上的MAGIC望远镜（The MAGIC telescopes）观测到。Credit: Daniel Lopez/IAC; NASA/ESA; NASA E/PO - Sonoma State University, Aurore Simonnet

引力透镜帮助看见遥远星系

在星系中心有超大质量的黑洞。有物质陷落的黑洞被称为活动黑洞，它们发出异常明亮的喷流。如果这些喷流朝向地球，就被称为耀变体。耀变体是一种特殊类型的黑洞。

耀变体QSO B0218+357大约在70亿年前发生了剧烈爆炸，产生了高强度伽马射线暴，在2014年7月14日，被费米卫星上的大视场望远镜发现。地面上专门观测高能伽马射线的望远镜立刻对准了它，其中包括MAGIC（大型大气伽马射线成像切伦科夫望远镜）。MAGIC能捕获1000亿倍太阳光子能量的光子。开始并不顺利，满月妨碍了观测。11天后，迎来了第二次机会。耀变体QSO B0218+357发出的光子在到达地球10亿年前，遇到了一个名字叫作B0218+357G的星系，该星系成为爱因斯坦广义相对论所描述的引力透镜：大质量天体，例如星系，能够像透镜一样使光线弯曲，使光线汇聚，使得远距离天体更加明亮。角度不同，光线通过引力透镜的时间也不同。

天文学家第一次探测到如此遥远天体发出的这么强烈的光。（供稿：步天阁）

近地小行星数量达到15000颗

1898年8月13日，卡尔·古斯塔夫·伊特（Carl Gustav Witt）发现了一颗中等大小的小行星，与太阳距离比其他任何一颗小行星都近。它就是433号爱神星（Eros）。它的轨道穿过火星轨道，1.28年绕太阳运行一周，与太阳最近距离可达1.13天文单位（1.7亿千米）。从此，人们就开始搜寻近地小行星，就是那些距离太阳1.3个天文单位之内的小行星。

开始只是零星的偶然发现，而后是每个月都可以发现几颗。最近，国际天文学联合会小行星中心发布，发现了2016 TB57，使得对地球有威胁的近地小行星数量达到15000颗。

2016 TB57是卡特林那巡天系统在它接近地球时发现的，发现日期为2016年10月13日。它很小，直径大约为15～35米，与地球最近的距离为2，010，000千米，相当于月球到地球距离的5倍。

绝大多数近地小行星，都像它们名字表明的那样，是在接近地球时被发现的。在它们距离地球较远时，因为太小，难以被观测到，只有在接近地球的一周内，才容易被发现。

如此众多的太空石块在地球附近飞行，我们地球被撞到的风险很大吧？美国宇航局的近地天体搜寻项目（Near-Earth Object Program）和欧洲空间局的对应项目都列出了累积概率超过千分之一的小行星，结果只有2011 AM37。并且，2011 AM37单次撞击地球的可能性不超过一万五千分之一。另外，它的直径大约只有4米，几乎不能安然通过地球大气层落到地面。（供稿：步天阁）

红色为近地小行星，绿色为主带小行星。图中标注了水星（Mercury）、金星（Venus）、地球（Earth）轨道。图片来源：Minor Planet Center

发现几乎裸露的黑洞

天文学家们用甚长基线阵获得了1200多个星系的高清图像。这些星系已经在之前的大规模红外和射电望远镜巡天中获得确认。综合研究表明，超大质量黑洞几乎都位于星系中心，但在一个名叫ZwCl 8193的星系团中却发现个例外。它被称作B3 1715+425，是一个超级黑洞，周围围绕着小得多、暗得多的星系，正以大约每秒2000英里的速度远离一个更大一些的星系核。

艺术家描绘的几乎裸露的黑洞的形成。Credit: Bill Saxton, NRAO/ AUI/NSF.

B3 1715+425本是一个星系，它所在的ZwCl 8193星系团距离地球大约20亿光年，在几百万年前，与一个较大的星系发生了碰撞，它的恒星和气体几乎都被剥离掉，剩下的只是黑洞和一小部分星系物质，直径只有大约3000光年。我们银河系直径大约是10万光年。B3 1715+425是一个几乎裸露的超级黑洞，它也许将继续失去物质，停止诞生新恒星，大约10亿年后，将无法被观测到。这意味着，宇宙中也许有许多早期星系碰撞遗留的类似天体，但天文学家们无法探测到。

上述发现属于探测超级黑洞项目。绝大多数超级黑洞位于星系中心，但该项目探测几百万甚至10亿倍太阳质量但不位于星系中心的超级黑洞。一般认为，大星系是通过吞噬附近小星系而形成的，在此过程中，两个星系的黑洞会互相绕转，最后融合在一起。美国国家射电天文台的詹姆斯·康顿（James Condon）说：“我们寻找成对儿的互相绕转的超级黑洞，其中一个不在星系的中心，这就意味着有过星系融合。我们发现了这个黑洞，正在逃离一个大一些的星系，以前从未发现过。”他们的发现发表在天体物理学报上。（供稿：步天阁）

去闻火星上的生命迹象

美国军方拥有远距离监测空气中是否含有危害生命的化学物质、毒素或病菌的感知技术，利用该技术可以研发能够闻出火星或其他太阳系天体上生命迹象的新设备：生命迹象激光雷达探测仪（Bio-Indicator Lidar Instrument）或称BILI。

布拉尼米尔·布拉格耶维克（Branimir Blagojevic）是美国宇航局戈达德航天中心技术专家，曾为某公司研发过感知设备，他利用此技术研制了探测火星生命特征的原型机器。BILI是基于荧光的激光雷达设备，是一种远距离感知设备，与雷达相似，但是不用无线电波而是用激光来探测分析大气中的物质成分。虽然美国宇航局已经利用荧光设备探测地球大气层，但未在其他行星上应用过。

作为行星探测工具，BILI可以安装在火星车的桅杆上，能够第一时间发现火星表面的尘埃漂浮物。一旦发现，探测仪立即命令它的两个紫外激光器向尘埃发射激光脉冲，使灰尘中的颗粒产生反射光，或者是荧光，通过分析荧光科学家就能够判定灰尘中是否存在以前遗留的或是不久前产生的有机物信号。数据中也包含颗粒物大小的信息。

BILI好像是一个专门闻出有机物的鼻子，能够从几百米外实时探测复杂的有机成分。除了需要电能外不再需要其他消耗品，可以在广阔空间里迅速开展工作。BILI还可以装载在围绕天体运行的探测器上，从而大大提高在太阳系内找到生命迹象的可能性。（供稿：步天阁）

艺术家描绘的生命迹象激光雷达探测仪在火星上工作。Credit: NASA

发现已知最古老的原行星盘

一个由公众科学家和专业天文学家联合组成的小组致力于寻找太阳系外行星系统。最近他们发现了一颗恒星拥有年龄最大的原行星盘。原行星盘是指围绕着年轻恒星的环状结构，由气体和尘埃组成。当盘中的物质互相碰撞发生聚集，就会形成行星。

这个令人意外的目标是一颗红矮星，被称为AWI0005x3s。它有一个温暖的环形原行星盘，其中将可能诞生它的行星系统。通常这种结构在红矮星周围并不常见，然而这个原行星盘却已经存在了较长一段时间。该研究由俄克拉荷马大学的史蒂文·西尔弗伯格（Steven Silverberg）领导，研究结果发表在天体物理学通报上。“大多数类似的原行星盘在大约3亿年前就消退了。”西尔弗伯格说道，“这颗红矮星可能已有4.5亿年的历史，它可能是我们见过最古老的拥有原行星盘的恒星系统。”

艺术家描绘太阳系外行星系统中原行星盘围绕中心恒星转动的情景。Credit: Courtesy of Jonathan Holden/Disk Detective

这一研究发现与一个叫作“行星盘侦探”的公众科学项目密不可分。该项目由美国宇航局戈达德航天中心的马克·库什纳（Marc Kuchner）博士领导，可供普通公众利用NASA的观测数据在线发现太阳系外恒星系统是否存在行星盘。（供稿：李珊珊）

双-双星系统引发太阳系形成的疑问

我们对于太阳系形成的所有认知可能都是错误的。来自佛罗里达大学的天文学教授葛健（音译）和他的博士后马波（音译）近日提出，他们发现了第一个“双-双星系统”可能改变人们对太阳系形成的看法。

艺术家绘制的双-双星系统的想象图。Credit：UNIVERSITY OF FLORIDA

这个“双-双星系统”是由两颗巨大伴星围绕着一对双星中的一颗恒星转动形成的。双星系统的名称是HD 87646。其中主星的质量比太阳大12%，另一颗恒星的质量比太阳少10%。两颗恒星之间的距离约为22个天文单位。而该系统中围绕主星转动的两颗伴星一颗是巨行星MARVELS-7a，一颗是褐矮星MARVELS-7b。前者的质量是木星的12倍，后者则是木星的57倍。

天文学家通常认为，太阳系中的行星系统是来自围绕恒星转动的气体云形成的。其中如木星一般的巨行星通常受到较小行星的影响。而在这一新发现的双星系统HD 87646中，两颗巨行星的质量很大，几乎达到了可产生核反应的最小质量界限。这意味着它们的形成机制可能与通常所认为的行星形成过程有所不同。而这一系统的稳定性也使得科学家对原行星盘的形成产生了新的疑问。该研究结果将发表在11月出版的天文学报上。（供稿：李珊珊）

宇宙真的在加速膨胀吗？

五年前，诺贝尔物理学奖颁给了三位在20世纪90年代末期发现宇宙加速膨胀的科学家。这使得宇宙充满了暗能量并加速膨胀的概念被广泛接受。然而最近，一些科学家对这一宇宙学概念提出了质疑。他们认为证明宇宙加速膨胀的证据也许并不十分可靠。数据显示宇宙的膨胀速率可能是恒定的。

科学家最早提出宇宙加速膨胀的结论是基于对Ia型超新星的观测分析。而最近由牛津大学物理系苏比尔·萨卡（Subir Sarkar）领导的小组，使用了更大的数据集，其中包含740颗Ia型超新星的数据。萨卡教授认为，虽然宇宙加速膨胀研究获得了诺贝尔奖、格鲁伯宇宙学奖（Gruber Cosmology Prize）等，但是由于当时的数据量有限，结论可能受到影响。如今科学家能够观测到比原先更多的Ia型超新星，研究人员使用的数据集大小比原来大十倍以上，得到的结果也有所不同。

“很有可能我们被误导了。而暗能量对宇宙的明显作用也是在过于简化的宇宙模型中推导出来的。这一模型是于20世纪30年代建立的，当时还没有任何宇宙学观测数据可供参考。”萨卡教授提到，“自然的，想要物理学界接受这一观点还需要大量的工作。但是很显然我们的工作可能会动摇标准宇宙模型的关键根基之一。希望我们的研究结果能够激起更多人对宇宙学数据分析的热情。”该研究结果发表在《科学报告》中。（供稿：李珊珊）

NASA拍摄到前所未有的紫外波段火星景象

美国宇航局专家号（MAVEN）任务拍摄了最新的火星全球图景，展现了火星大气层中前所未见的一些细节，揭示了火星大气之前不为人知的动力学表现。比如从图中可以看到火星高纬度大气中的气体环流情况。此外航天器拍摄的向阳面紫外线图像，显示了火星大气层中的臭氧数量如何随着季节的变化改变，云层如何在巨大的火星火山上形成等等。这些图像是由专家号上的成像紫外光谱仪拍摄的。

火星背阳面的紫外波段增亮被称为“夜天光”发射，主要来自一氧化氮（NO）。这是一种常见的行星现象，即便没有任何外部光源，天空也会微弱发光。这主要是由于大气层中的化学反应。而火星向阳面的图像展示了火星南极附近的大气和表面不为人知的紫外波段细节。它们是在南极迎来春季的时候拍摄的，这时臭氧因为水蒸气的出现而被破坏。

科罗拉多大学大气和空间物理实验室的尼克·施耐德（Nick Schneider）博士提到：“在最近几个月里专家号拍摄了数百幅类似的图像，展现出有史以来最高分辨率的火星紫外波段图像。”10月19日，施耐德博士在加利福尼亚州帕萨迪纳举行的美国天文学会行星科学会议上展示了这些结果。（供稿：李珊珊）

2016年7月9～10日，专家号（MAVEN）拍摄火星紫外光波段景象照片，显示了火星表面快速的云层形成。紫外波段颜色使用了假色着色，以更清晰地显示其细节。 Credit: NASA/MAVEN/ University of Colorado

最新研究显示宇宙也许并没有如我们想的那般在加速膨胀。Credit: © watoson / Fotolia

新理论解释月球如何到达那里

月球正面照片。由月球勘测轨道飞行器在2009年拍摄的照片拼接而成。Credit: NASA

2016年10月31日的《自然》杂志发表了新理论解释月球如何到达今天所在位置。

我们的月球是太阳系中一个非同寻常的天体。相对于所围绕的行星地球来说，月球十分巨大。月球与地球的组成成分几乎相同，只是缺少挥发性物质，这些物质在很早以前挥发掉了。论文的主要作者加利福尼亚大学地球和行星科学系教授莎拉·斯图尔特（Sarah Stewart）说：“太阳系其他天体都有不同的化学成分。

教科书上的月球形成理论是：在太阳系形成晚期有一个大撞击阶段，炙热的行星彼此碰撞，一个火星大小的天体撞上了地球，抛出的物质形成了月亮。这次撞击赋予了地月系统角动量，使得地球每天时间为5小时。大概1000多年后，月亮远离地球，地球的自转速度变慢，成为如今每天24小时。但该理论有两个问题：

一、没有很好地解释月球与地球组成成分相似；

二、如果月球从围绕地球运动的圆盘物质凝固而成，那么它应该围绕地球赤道运动。但是，现在月球轨道与地球赤道有一定夹角，意味着一定有外力作用。

斯图尔特和同事们的新理论认为，当时地球遭受撞击的能量更高，产生的大量汽化和熔融态物质形成了月球。开始地球的一天为2小时，自转轴指向太阳。撞击能量巨大，使地球和撞击天体融合成一体，地球和月球都从中产生，所以月球和地球组成成分相同。

月亮远离地球，当到达拉普拉斯平面过渡时，受到地球的引力不再比太阳的引力大。这使得地月系统的部分角动量转移到日地系统。这对地球绕太阳运行的轨道没有影响，但却使地球站立起来，月球绕地球运行的轨道就倾斜了。几万年后，慢慢远离地球的月球到达卡西尼状态过渡点，月球达成现在的轨道状态。（供稿：步天阁）

（责任编辑 张长喜）