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2021年发现的10个最怪异太空结构

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【新三才首发】我们越靠近观察宇宙,它就会变得越美丽、也越令人费解。

哈勃太空望远镜在地球上空480公里外运行,但与它研究的许多的目标星际相距数千万光年之遥,将「居家工作」带到了一个新的极致。就在底下的世界再一次经历疫情大流行的一年中,太空中怪异而奇妙的发现从上方涌入,天文学家揭开了怪物黑洞、隐形磁性巨型结构和系外行星等宇宙宝库的帷幕。

要先提醒您,距离地球越远,宇宙就会变得越来越怪异,以下是2021年发现的10个最令人惊叹、极致的和最神秘的太空结构。

1. 南方天空中吃星的「吃豆人」

大麦哲伦云星系中的超新星遗迹N63A,与吃豆人有着惊人的相似之处。

他们说在太空中,没有人能听到那哇咖哇咖的声音。古老超新星的气体残骸已经呈现出经典视频游戏迷可以立即认出的形状,就像吃豆人。该天体正式名称为N63A,是一颗恒星在距离银河系不太远的163,000光年的大麦哲伦星云中因自身重量坍塌的产物。由此产生的过热气体的扩散偶然地呈现出这种形状。但是坐在吃豆人路径上的明亮「大力丸」并非巧合。据美国宇航局研究人员称,这些颗粒是年轻的恒星,由很久很久以前承载吃豆人命运多舛的祖先恒星的同一气体云锻造而成。太可惜了……看来那颗星的生命已经耗尽了。

2. 起死回生的幽灵水母

水母状星系团的宽度超过100万光年。

星系团是宇宙中已知最大的结构,它们被引力束缚在一起。其中可以包含数千个星系、巨大的热气体云,有时还包含着一两个发光的水母幽灵。天文学家在距离地球约3亿光年的南方天空中的星系团Abell 2877中发现了一个这样的水母。这个宇宙果冻的宽度超过100万光年,而仅在狭窄的射电频谱带宽中可以观察的到。

根据3月17日发表在《天体物理学杂志》上的一项研究,在如此狭窄的光谱带中从未见过如此巨大的结构。可能这只宇宙水母实际上是一只「无线电凤凰」——在高能爆炸(如黑洞爆发)中出生的宇宙结构,随着结构的膨胀以及电子能量的散失,经过了数百万年逐渐凋落,而后因另一场宇宙灾难(例如两个星系的碰撞)而重新焕发活力。结果是一个巨大的结构在某些无线电频率下会发出明亮的光,但在所有其他频率下会迅速变暗。它是幽灵、水母与凤凰,三位一体啊!

3.猎户座鼻子中的超稀有行星

GW Orionis有三颗恒星,位于三个摇摆不定的尘埃环内。天文学家认为,这其中也可能存在一颗罕见的、同时围绕三个太阳运行的行星。

可别打喷嚏,猎户座!今年,科学家们发现了令人信服的证据,表明宇宙中最稀有的行星——一个同时围绕三个太阳运行的世界——它栖息在猎户座巨大的、充满气体的鼻子的尖端。

被称为GW Orionis(或GW Ori)的恒星系统距离地球约1,300光年,是一个诱人的研究目标。三个尘土飞扬的橙色环相互嵌套,这个系统看起来就像天空中的一个巨大的靶心。在那个靶心的中心是三颗恒星——两颗彼此锁定在一个紧密的双子星运行轨道上,第三颗在另外两颗周围大范围旋转。在9月17日发表在《皇家天文学会月刊》杂志上的一篇论文中,研究人员根据之前的数据表明,恒星系统三个环的摇摆不定几乎肯定是由一颗在其中一个环内、木星大小的大行星的存在引起的。如果未来的研究证实,这个巨大的世界将成为宇宙中发现的第一个「三重环绕」行星,或围绕三颗恒星运行的行星——并将不让路克.天行者的双太阳母星塔图因轻易地专美于前。

4、螺旋形黑洞能量炮

最近的椭圆星系梅西耶87的图像显示了一个强大的喷流,具有类似开瓶器的螺旋结构。喷流从位于银河系中心的黑洞向外延伸了8,000光年。

2019 年,研究人员发布了第一张(也是迄今为止唯一的一张)超大质量黑洞的照片,这是一个质量约为太阳65亿倍的巨大物体,位于距离地球约5,500万光年的梅西耶87星系中。今年,科学家们使用新墨西哥州的超大阵列天文台再次观察了这个怪物天体,现在正聚焦于从黑洞中心喷出的巨大物质和能量射流。研究小组的分析表明,这股巨大的喷流并不是直射出来,而是被螺旋状的磁场扭曲成奇异的「双螺旋」结构,从黑洞中喷出并深入太空近3,300光年。研究人员说,这是迄今为止在银河喷流中探测到的最长磁场,它为宇宙中最常见的现象之一提供了全新的视角。

5.银河系中心的隐形防护罩

艺术家对银河系中心的印象,使用的是费米伽马射线太空望远镜的数据。

银河系的中心就像是一个巨大的粒子加速器,以接近光速的速度向宇宙发射被称为宇宙射线的带电物质束。在11月9日发表在《自然通讯》杂志上的一项研究中,当研究人员试图绘制银河系中心附近的宇宙射线密度图时,他们发现了一些令人费解的事情:即使宇宙射线从银河系中心大量涌出,一个神秘存在的「防护罩」却会屏障掉大部分进入银河系中心的宇宙射线。该团队只能推测这种宇宙射线屏障的来源,认为它可能是与我们银河系中央黑洞——巨大的人马座A的混乱磁场相关。

6.一个巨大的古老星系「造船厂」

G237原星系团,其星系的不同颜色代表不同波长的观测结果。

在10月26日发表在《天文学与天体物理学》杂志上的一项研究中,科学家们分享了发现了构建星系的巨大「造船厂」,它类似于我们的银河系长大的地方。这个巨大的结构被称为原星系团,包含超过60个星系,距离地球110亿光年,科学家所观测的部分只是宇宙中仅有30亿年历史的那一部分。像这样的原星团形成于空间区域,在这些区域中,被称为细丝的长气体线纵横交错著,大量的氢气让重力将之凝聚成恒星和星系。研究人员说,在这个「造船厂」中聚集的年轻星系似乎以一种眼花撩乱的、几乎不可思议的速度在增长。这一发现表明,古代原始星团在组装现代宇宙的基础工作比研究人员想像的要有效率得多。

7. 银河系中一个500光年宽的「空洞」

新的研究表明,金牛座和英仙座分子云被一个巨大的「空洞」分割,这个巨大的「空洞」很可能是由一颗古老的超新星造成的。

两道身分相仿的气体云,在美丽的银河中并排出现。被称为「分子团」的这些巨大的恒星形成气体区域横跨天空,似乎在金牛座和英仙座之间形成了一座桥梁。这是一个命运多舛的天体故事——而且,根据最近的研究,这也是一个巨大的视觉幻影。

由欧洲航天局的盖亚太空天文台提供的该地区新3D地图显示,这些垂悬的云实际上相距数百光年,被一个完全没有气体、尘埃和恒星的巨大虚空球体隔开。根据9月22日发表在《天体物理学杂志快报》上的一项研究,这个被称为英仙座-金牛座超级壳体的新发现大约是500光年宽的裂缝,很可能是由数百万年前灾难性的超新星爆炸造成的。研究人员写道,好消息是这远古的爆炸可能加速了超级壳体边缘恒星的形成,让这场星际间的悲剧有了一个圆满的结局。

8. 环绕太阳系的扭曲磁「隧道」

无线电极化波中的夜空。

地球,连同太阳系的其他部分及邻近的一些恒星,可能是被困在一个巨大的磁隧道内,而天文学家并不知道原因何在。天文学家在预览版数据库arXiv上的一篇论文中提出,一根长1,000光年且肉眼看不见的巨大磁化卷须管可能环绕着太阳系。该团队对我们银河系附近两个最亮的无线电发射气体结构——北极支流和扇区——进行的调查说明,即使它们位于天空的不同侧边,这两个结构可能是相互关联的。研究人员说,连接这些结构的黏着剂是长长的、扭曲的带电粒子和磁场的卷须,类似于一个「弯曲的隧道」,环绕包围着它们之间的一切,包括太阳系。作者的意见是,目前还不清楚这条磁「隧道」来自何方,但像这样的卷须可能在宇宙中无处不在,并且可能是一个包罗万象的纵横交错的磁力线网路的一部分。

9. 初见「意大利面化」的恒星

黑洞将恒星撕裂成细线,像毛线球一样缠绕在自己身上。

黑洞是个脏乱的食客。当不幸的恒星冒险离这些贪婪的物体太近时,黑洞的极端引力在称为「意大利面化」的过程中会将恒星拉伸成长面条状。2021年5月,研究人员第一次直接看到了这种凌乱的过程,当时一个距离地球7.5亿光年、质量是太阳质量的3,000万倍的黑洞将一颗经过的恒星困在了它的魔掌中。这次灾难性的遭遇产生了明亮的光、X射线和无线电波,地球上的望远镜可以清楚地侦测到这些现象。但它也揭示了黑洞极点周围的一种不寻常的吸引路径模式,显示出一条长长的光在黑洞周围缠绕了很多次,就像一团毛线球。由于大多数吸引路径通常出现在黑洞的赤道附近,因此研究人员得出结论,他们肯定正在目睹恒星的「意大利面化」。现在,他们要如何将巨大的餐巾纸送到另一个星系呢?

10.月球背面的「神秘小屋」

「神秘小屋」在月球表面地平线上方呈现出一个立方体形状的突起。

最后,就来说说离我们更近的天体,在月球的另一边傲立著的「神秘小屋」如何?中国的玉兔二号月球车于10月29日发现了这个异常的立方体,物体突出在原本均匀的地平线上方。它是斯坦利·库布里克 (Stanley Kubrick)的《2001:太空漫游》(2001:A Space Odyssey) 中的外星人方尖碑吗?或者它是比较无趣的东西,比如说是月球上的许多巨石之一?根据中国国家航天局的说法,玉兔需要两三个月的时间来仔细观察——并希望能得到一个令人满意的答案。在那之前,我们仍然可以乐观地仰望着天空。

(编译:心宇)

(责任编辑:姜启明)

(文章来源:新三才首发)

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