登上《科学》 拉索精确测量高能“标准烛光”亮度

记者从中国科学技术大学了解到,国家重大科技基础设施"高海拔宇宙线观测站(拉索:LHAASO)"近期精确地测量了高能天文学"标准烛光"蟹状星云的亮度,为超高能伽马光源测定了新标准。这次观测还记录到能量达1.1拍电子伏的伽马光子,由此确定星云核心区内存在能力超强的电子加速器,加速能量直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限。相关结果于美国东部时间2021年7月8日在《科学》上发表。

超新星及其蕴含的科学秘密

超新星是人们能看到的宇宙中最为绚丽的烟花,其爆发时释放的能量约为太阳光度的100亿倍,可以帮助科学家们看得更远。Ia超新星作为标准烛光,人们可以借助它来测量宇宙中星系间的距离。超新星爆炸也会把产生的大量重元素抛射到星际空间,成为星系化学演化的主要驱动力。此外,超新星还对银河系元素的起源、太阳系结构形成和地球生命演化至关重要。对超新星的研究有助于丰富人们对宇宙的认识,帮助我们破解宇宙膨胀、重元素产生和生命起源之谜。当前,科学家们预测下一个超新星将随时爆发,研究人员正为观测即将爆发的超新星做充分准备。

宇宙烛光为何而标准

以造父变星为代表的宇宙“烛火”为宇宙学准确测量距离指明了道路。阅读这份标准烛光大全,了解它们为何在天文测距领域意义非凡。1784年10月19日的深夜,英国业余天文学家约翰·古德里克(John Goodricke)在挚友爱德华·皮戈特(Edward Pigott)的私人天文台,将望远镜筒对准了仙王座。他和友人都为变星而着迷,每天观测着爱德华列出的可能为变星的天体清单。

红团簇巨星的绝对星等及其在天体测距方面的应用

红团簇巨星(red clump giant)是正处于中心氦燃烧阶段的小质量恒星,它们在赫罗图上成团出现且光度弥散很小,因此很容易被辨认出来。理论和观测研究均表明它们具有大致相同的光度,某些波段的光度与金属丰度以及年龄的关系很微弱,可以作为理想的"标准烛光"来测量天体的距离。依巴谷(Hipparcos)天体测量卫星的数据释放后,红团簇巨星被广泛地用于研究银河系结构以及测定本星系群成员的距离。

宇宙:从开始到最后

我们的宇宙正在加速膨胀,1000亿年以后,除了我们所在的银河系,所有星系都将消散,人们看到的宇宙将空无一物宇宙的形成和演变宇宙是由空间、时间、物质和能量所构成的统一。随着文明的进步和科技的发展,我们对宇宙的认识也慢慢地步入了正轨,至少得到了部分的证实。公元2世纪,托勒密提出了一个完整的地心说;1543年。

欧南台十佳太空修复图片:猎户座恒星育儿所

欧洲南方天文台面向全球业余天文学家举办了一项名为"隐藏的宝藏"挑战赛,参赛者可以从欧洲南方天文台图片库中挑选出自己认为最具挖掘潜力的灰色原始太空图片,然后通过对图像失真等问题进行修复和处理,从而将原始图片加工出自己理想中的效果。最终共有80份作品入围,欧洲南方天文台根据作品的数据处理创意、原始图片质量以及整体美感等标准评选出其中最精彩、最震憾、最具欣赏性的10幅,并于近日公布了这十幅获奖作品。俄罗斯天文摄影师伊格-查加林凭借《梅西耶78星云》、《猎户座星云》等多幅作品成为最大的赢家,他也因此获得免费前往位于智利的欧洲南方天文台帕拉纳观测站参观并参与观测任务的机会。以下就是最终获奖的十佳精彩作品。

对广阔空间的测量

对广阔空间的测量杨平译陈敏校为了了解宇宙中都有哪些天体和对它们进行测量，天文学家早就不在乎寒夜和高山了。近一个时期他们又开始试图测量宇宙本身──它的范围、质量和年龄。这个任务看来是非常之困难。尤其是关于测量宇宙的标准尺度这一点，再没有比它更难取得一致...

宇宙究竟有多老?

宇宙究竟有多老？钱峰人的年龄决不可能超过他的父母，这是人皆共知的道理。这对于天文学家来说也不例外，但这恰恰是天文学家深感不安的问题。某些球状星团里最古老的星球其年龄达１５０亿年，而宇宙的年龄据认为只有９０亿至１２０亿年。两者中必有其一是错误的。这种两...

天琴座RR型变星的测距应用

从2000年至今,随着大天区时域巡天设备的发展,天琴座RR型变星的数目已由千余颗增加至30万颗.其测距方法也得到了优化,从依赖可见光金属丰度光度关系逐渐转变为红外的周期金属丰度光度关系.得益于大麦哲伦云的几何距离和Gaia视差,天琴座RR型变星的周期金属丰度光度关系的零点得到显著优化.在大样本天琴座RR型变星的基础上,银河系晕、核球、麦哲伦云的结构得到了细化,球状星团和矮星系的距离也得到了准确测量.更重要的是,研究发现了双周期的天琴座RR型变星,这把唯一不受金属丰度影响的量天尺为批量高精度星系测距开辟了道路.鉴于我国在未来5年有多项投入使用的时域巡天设备,例如司天工程、中国空间站巡天望远镜等,本文将总结过去20年中天琴座RR型变星测距应用的进展.

卫星星系运动预示了更年轻的宇宙

宇宙的年龄有多大?通过哈勃常数,即宇宙的膨胀速率,可以计算宇宙年龄.目前有2种常见的测量哈勃常数的方法:一种是根据宇宙距离阶梯的标准烛光方法,利用近邻宇宙的造父变星和Ia型超新星的直接测量结果;另一种是根据早期宇宙的微波背景辐射,对宇宙学模型进行拟合,得到限制结果.然而,这两种测量方法得到的哈勃常数却出现了5个标准差置信度(σ)的差异[1],近邻宇宙的直接测量倾向一个膨胀速率较高的宇宙,而早期宇宙的数据倾向推测一个膨胀速率较低的宇宙,这被称为哈勃常数危机.

天体物理奇景:暗物质与暗能量

21世纪的今天,许多科学重大问题已基本解决,但人类对宇宙的认知仍是未知远多于已知。譬如暗物质和暗能量,它俩就像笼罩于21世纪物理学晴空的＂两朵乌云＂。暗物质与暗能量是什么？它们是如何形成与演化的？时至今日,这些仍是科学难题。虽然国内外有大量的研究想破解它们,但基本上都未有定论,这也预示着物理学需要一次重大的革命!