宇宙舞者ALMA望遠鏡揭示了一對恆星的奇妙軌道

Mondo 科學 更新 2024-01-31

你有沒有想過我們的太陽和地球是如何誕生的?宇宙中還有其他生命嗎?宇宙的起源和演化是什麼?這些問題可能是人類最古老、最深刻的探索,而有了ALMA望遠鏡,我們就有了回答這些問題的關鍵。

ALMA望遠鏡是阿塔卡馬大型公釐亞公釐波陣列的簡稱,是世界上最大的射電望遠鏡陣列,由歐洲、北美、東亞、智利等22個國家和地區建造和運營。 它位於智利北部海拔5000公尺的阿塔卡馬沙漠中,是地球上最乾燥的地方之一,也是觀察宇宙的最佳地點之一。

ALMA望遠鏡由66根高精度天線組成,可以在公釐和亞公釐波長下進行觀察,能夠穿透宇宙的塵埃和氣體,揭示肉眼和光學望遠鏡無法看到的奧秘。 ALMA望遠鏡的解像度高達4毫秒,其影象比哈勃太空望遠鏡清晰十倍,相當於能夠在100公里外看到一枚硬幣的正面。

自2024年開始科學觀測以來,ALMA望遠鏡為我們帶來了許多驚人的發現,例如:

已經觀測到最古老的螺旋星系,揭示了它的動態演化。

觀測到最遙遠的星系,揭示了宇宙的早期歷史和星系的形成機制。

已經觀測到年輕恆星周圍的原行星盤,揭示了行星形成的過程和條件。

已經觀測到超大質量黑洞周圍的氣體和塵埃,揭示了黑洞的活動和影響。

已經觀測到太陽系外行星和彗星,揭示了它們的結構和特徵。

這些發現不僅讓我們對宇宙有了更深入的了解,也讓我們對自己的起源和未來有了更多的思考。 ALMA望遠鏡正在向我們展示宇宙創造和成長的更完整的畫面,也許有一天,它將能夠幫助我們在宇宙中尋找其他生命。

垂死的明星和它的舞伴

在阿爾瑪望遠鏡的探索過程中,有一顆恆星引起了科學家的特別關注,那就是天鷹座,一顆位於天鷹座的變星。 它是一顆被稱為S型恆星的演化恆星,類似於紅巨星,但它的光譜中含有大量的金屬氧化物,如氮化矽。 這種化學成分的存在使科學家們懷疑這顆恆星可能有乙個更熱的伴星,影響了它的化學成分。

天鷹座是一顆處於生命暮年的恆星,它正在壯觀的恆星風中消散其外層,形成乙個巨大的塵埃盤。 這個塵埃盤的直徑約為60個天文單位,相當於太陽系中海王星的軌道半徑。 在這個塵埃盤中,科學家們發現了一些奇怪的分子發射,特別是在恆星的一側,這表明那裡正在發生一些不尋常的事情。

當我們注意到一側有奇怪的氮化矽發射時,我們意識到正在發生一些不尋常的事情。 該研究的主要作者、莫納什大學物理與天文學學院的澳大利亞研究委員會(ARC)Decra研究員Tausa Danilovich博士說。

為了解開這個謎團,科學家們使用ALMA望遠鏡對天鷹座進行了詳細的觀測,同時還使用歐洲南方天文台超大望遠鏡上的球體儀器和哈勃太空望遠鏡的歷史資料分析了這顆恆星的軌道和結構。

他們發現瓦奎萊並不是乙個孤獨的表演者,而是與一顆長壽的太陽般的星星共舞。 這顆伴星的存在對天鷹座的恆星風有重要影響,使其呈現出類似於**波的漣漪狀圖案。 這種模式不僅在理論上得到了證明,而且在ALMA資料中也得到了明確的證實。

科學家們還揭示了這對恆星軌道的秘密,發現這兩顆恆星的軌道非常橢圓,大約需要一千年才能完成乙個迷人的週期。 這是第一次確定瓦奎拉系統的軌道週期,只是推測它可以持續幾個世紀。

這項研究不僅讓我們對Wakilae有了更深入的了解,還向我們展示了ALMA望遠鏡的威力,它能夠探測到恆星周圍微弱的化學訊號,揭示恆星的動態演化。 這種技術還可用於探測其他被宇宙塵埃遮蔽的神秘垂死恆星的伴星,讓我們更深入地了解宇宙中的雙星或三星系統。

宇宙中的其他雙星或三星系統

瓦奎萊星系並不是宇宙中唯一的雙星或三星星系,事實上,它們非常普遍。 據估計,近一半的太陽型恆星以雙星或三星星的形式存在,對於質量更大的恆星,這一比例可能更高。 雙星或三星系統的存在對宇宙的演化和多樣性具有重要影響。

雙星或三星系統可以產生一些特殊的天體現象,如日食星、新星、超新星、引力透鏡等,這些現象可以為我們提供關於宇宙的資訊和知識。

雙星或三星系統可以影響恆星的壽命和演化,例如通過潮汐過程、傳質、合併等改變恆星的結構和狀態,甚至產生一些稀有的恆星型別,如藍色流星、藍色後巨星、矮白矮星等。

雙星或三星系統可以影響行星的形成和穩定性,例如通過引力擾動、塵埃盤的分布、輻射強度等因素,影響行星的軌道和環境,甚至產生一些奇特的行星型別,如環狀雙星、熱木星、類地行星等。

太陽系最近的鄰居比鄰星是一顆紅矮星,它與另外兩顆恆星半人馬座A和半人馬座B形成乙個三星系統。 在比鄰星周圍,有一顆被稱為比鄰星B的行星,它是已知離地球最近的類地行星,只有4顆2光年,有液態水和生命的可能性。

天鷹座中的一顆明亮恆星,天鷹座,是一顆日食變星,由兩顆恆星組成,一顆藍白色主序星和一顆黃巨星。 這兩顆恆星的軌道非常接近,只有01個天文單位,相當於太陽和水星之間距離的四分之一。 由於這樣的軌道,兩顆恆星會相互遮擋,導致它們的亮度週期性變化,從而產生一種稱為日食的現象。

天鷹座的另一顆明亮恆星天鷹座是一顆超新星候選者,它由三顆恆星組成,其中最大的一顆是一顆藍色超巨星,質量是太陽的120倍,亮度是太陽的50萬倍。 這顆恆星正在以極快的速度失去質量,形成乙個巨大的氣體殼,直徑約為4000個天文單位,相當於太陽系中海王星軌道半徑的130倍。 這顆恆星有可能在未來幾百萬年內爆炸成超新星甚至更罕見的超高能超新星,它的爆炸會對周圍的恆星和行星產生巨大的影響。

這些雙星或三星系統讓我們看到了宇宙的多樣性和奇妙,也讓我們更多地了解了恆星的演化和命運。 ALMA望遠鏡的研究為我們揭示了這些宇宙舞者的秘密,也許有一天,我們將能夠目睹他們的舞蹈。

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