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[转载]星系泡影 X射线望远镜观测到爆炸恒星放射超级气泡(图): crossludo 2012-9-6 10:55; X射线望远镜观测到爆炸恒星放射超级气泡(图) 大麦哲伦云N44星云里爆炸恒星释放出来的超级气泡。这张图片来自于钱德拉X射线太空望远镜的观测，并结合了其他波长观测收集到的数据。图片发布于2011年8月。北京时间9月6日消息美国太空网报道，近日钱德拉太空望远镜拍摄到的最新照片显示了在附近白矮星系里爆炸恒星放射出来的气腔，也是就是俗称的超级气泡。图片显示在银河系距离地球16万光年远的大麦哲伦云里存在一个超级气泡。钱德拉X射线观测显示出蓝色光代表炙热区域。图片中的红光来自于美国宇航局斯皮策太空望远镜，后者利用红外光观测包含尘埃和较低温度气体的区域。同时，黄色显示的可见光来自于位于智利的马克斯- 普朗克-ESO 2.2米望远镜的观测结果，后者观测到炙热的年轻恒星的紫外线辐射。这种复合图片结合了所有波长的可见光，能够帮助天文学家更全面的理解这片动态区域。很多明亮的恒星属于位于大麦哲伦云N44星云的星团NGC 1929。超级气泡形成于大质量恒星到达生命尽头阶段，后者会以强烈爆发的形式爆炸，也就是俗称的超新星，并向太空释放出冲击波。这些冲击波和大风推动气体向外并在太空中形成巨大的空穴。然而关于超级气泡形成的很多细节仍是个谜。有的超级气泡，包括N44中的这个，释放出比当今理论预测的更多的X射线光。最新的照片能够帮助天文学家区别出该区域不同的X射线释放源，并与他们所观察到的光进行对应相关新闻： · NASA拟于6月13日发射高能X射线望远镜探寻黑洞 · 美将发射新型高能X射线望远镜; 个人分类: 预测科学|1930 次阅读|2 个评论

[转载]“垂直顺磁性成键”我们未知的分子形式: crossludo 2012-7-24 14:53; 我们未知的分子形式奥斯陆大学和北达科他州大学的研究人员发现在白矮星周围强磁的场环境中存在一种地球上所没有的成键类型，可形成我们未知的分子形式。据国外媒体报道，众所周知原子通过共用电子对形成单质分子或者有机分子的途径有两种：一种为共价键形式，另一种为离子键形式。对于共价键形式而言，电子对是两个原子共同拥有或者偏属于某一个原子，但离子键则是其中一个原子较强极性使得电子对被该原子完全所有。然而现实似乎还有第三种成键类型，科学家们发现在白矮星周围的极强磁场空间环境下存在一种由 “垂直顺磁性成键” 类型形成的分子。在宇宙中极强磁场条件下存在一种神秘的分子形式，成键类型与地球上已知的原子键不相同。尽管地球并不存在神秘的第三种成键类型，但是自挪威奥斯陆大学和美国北达科他州大学的研究人员的研究人员特尔E.I.格伦（E.I.Tellgren）、凯.K.兰格（Kai K. Lange）、T.赫勒加科（T. Helgaker）以及M.R.霍夫曼（M.R.Hoffmann）发现了在宇宙中极强磁场条件下存在一种神秘的分子形式，成键类型与地球上已知的原子键并不相同。本项研究已经发表在《科学》杂志上，研究人员通过计算发现这种类型的分子形式极有可能存在于白矮星周围。至少对目前科技水平而言，还无法验证该神秘分子形式的存在，因为我们不可能创建一个可与白矮星周围时空强磁场环境相提并论的实验条件，研究人员转而通过量子化学的模拟方式集中精力研究氢原子和单个氢气分子。白矮星周围可能存在的极热温度，通过模拟该时空环境发现通常我们所认为的构成分子的原子共价键形式并不会幸存，它们在极热温度下出现了分离。但如果在极强磁场空间环境中，比如白矮星周围的时空，两个原子的自旋态可处于平行位置，使得分子可在以特殊的成键形式而存在。研究团队将这种新型成键类型称为“垂直顺磁性成键”，这种新型成键方式是强磁场环境下，在稳定反键轨道的垂直方向上形成。研究人员为了进一步检验他们的想法，该小组还通过对氦原子的模拟发现在极强磁场空间环境中也可以形成以“垂直顺磁性成键”类型构成的氦气分子，虽然它们并不稳定。研究人员指出，在白矮星周围的强磁场环境中，由于氢气分子和氦气分子的化学特性并不相同，因此分子频谱也应该不相同，这就意味着假设这些以新型化学键类型形成的分子在白矮星周围存在着足够的数量，我们就可以通过工作于特殊波段的望远镜来探测到它们的存在。究竟宇宙中是否存在我们未知的以新型成键类型构成的分子，还没有确切的证据，只是我们不能在实验室中模拟出白矮星周围强磁场的空间环境。如果它们是存在的，我们不但可以通过频谱发现它们，而且也可能通过调控它们的磁性，为打造量子存储计算机铺平道路。; 个人分类: 科研迷题|1591 次阅读|0 个评论

2011诺贝尔物理学奖争议解决尚待推进: kejidaobao 2011-12-9 15:07; 2011年诺贝尔物理学奖颁给3位通过对超新星的观测提出宇宙加速膨胀观点的物理学家。该发现1998年一经发表就震惊世界，但几年来也一直存有不同声音（即使在诺奖颁发之后）。诺奖评委会素来稳重、保守，此次颁给尚存一定争议之科学发现，可见对获奖者工作的认可度之高。不过，要想平息争议，物理学家们还要继续努力，发现新的证据。宇宙加速膨胀观点的提出宇宙加速膨胀的观点是基于对超新星的观测研究得出的。超新星指的是恒星寿命结束时会突然塌缩、爆炸，其亮度相当于十亿甚至百亿个太阳。科学家欣喜地发现，超新星中的Ia型超新星可作为宇宙中的距离标尺。Ia型超新星现在一般认为是白矮星，它会从其伴星中吸附积聚物质，到一定程度后发生核爆炸。因为白矮星有1.44倍太阳质量上限，白矮星发生超新星爆炸时大都接近这个质量，所以它们爆炸前的燃烧物质基本相当，燃烧发出的光度也基本一样。根据观测到的Ia型超新星的亮度，就可以推测它到观测者的距离。这就是天体物理学界所说的“标准烛光”——与通过蜡烛发出的光亮强弱判断蜡烛跟我们之间的距离相若。虽然丹麦科学家1980年代中期观测到了第一颗超新星，但由于在浩瀚的宇宙中观测超新星非常困难，所以科学家们一度对此类工作持悲观态度。2011年诺奖得主Perlmutter和Brian Schmidt改写了这种局面，他们分别领导的研究小组都用巧妙的方式观测到了超新星。此外，科学家还可观测到Ia型超新星的光谱，从中测出超新星的光谱中某些谱线的移动量，即天文中所说的“红移”。把测到的超新星的红移和距离一一对应起来，可以画出哈勃图，从而可以帮助了解宇宙的真面貌。 1997年下半年，上述两个研究小组发现，高红移的超新星比原来预期的要暗。根据哈勃图，这表明宇宙的膨胀在加速而不是减速。经过反复检查，1998年1月，两个小组几乎同时公布了自己的观测结果。他们的结论是一致的：宇宙在加速膨胀中。标准烛光是否可靠？虽然物理学家们利用对Ia型超新星的观测得出了宇宙加速膨胀的结论。但是人们很容易想到很多因素，从而质疑Ia型超新星作为标准烛光是否可靠。国家天文台陈学雷研究员曾在“超新星与暗能量的发现——今年诺贝尔物理奖工作的介绍”一文中写道，“事实并非完全如此”。据陈学雷介绍，使Ia型超新星偏离标准烛光的因素很多。首先，科学家们渐渐发现Ia型超新星彼此并非完全相同，有的超新星光度的变化速度更快一些，有的则更慢一些。不过后来研究发现，那些绝对亮度更大的超新星，其变化速度也往往更慢。因此利用光变曲线可以修正超新星绝对亮度的变化。实际观测时，星际空间存在着尘埃，这些尘埃会吸收光子，使超新星变暗。此外，还会更多吸收蓝光而导致目标变红。更麻烦的是，每颗超新星其本身的颜色也并不完全相同。即使本身光谱完全相同的超新星，当它位于不同红移时，用给定波长的滤光片组进行观测时，得到的颜色也是不一样的，还需要对这一效应进行改正。好在这几个效应虽然复杂，但都有规律可循，经过修正后，Ia型超新星还是可以作为近似的标准烛光的，陈学雷写道，“用Ia型超新星进行宇宙学研究是有希望的”。北京大学天文学系吴学兵教授也告诉《科技导报》，对Ia型超新星是否能作为标准烛光天文界一直在讨论，但大家现在普遍相信在对观测数据经过必要的各种改正后是很可能作为标准烛光的。对神秘暗能量的争议物理学家从观测数据中得出宇宙加速膨胀的结论后，第一反应认为结论是错误的，因为按照广义相对论，宇宙膨胀会在万有引力作用下逐渐减速，反之则说明宇宙中可能还有一种与万有引力相对的力。对于这种矛盾，今年的诺奖得主Saul Perlmutter的解释得到了主流科学界的认可——暗能量的作用。暗能量的概念是美国宇宙学家Mike Turner引入的。它与一般物质造成的时空弯曲相反，因此可以理解成是与万有引力相对的“斥力”，可以导致宇宙加速膨胀。它不能被直接观测到，只能根据现在对宇宙微波背景辐射、超新星等实验数据来进行推测。科学界对于暗能量是什么至今没有答案。Saul Perlmutter曾谈到目前对暗能量的解释：一，暗能量是一个标量场，在空间每一点它会从这个数值“滚动”到另一个数值。虽然在滚动，但它的能量足以驱动宇宙加速膨胀。或许是爱因斯坦的广义相对论方程式还需要一点点修正。二，可能存在额外的维度，引力会渗透到那些不可见的维度里。现在科学界对于暗能量的解释还在源源不断地产生出来。但是暗能量的说法不能说服所有科学家。2005年，意大利和美国一些科学家就对加速膨胀的宇宙提出一种有争议的解释：引起宇宙加速膨胀的不是暗能量，而是一种被忽视的“大爆炸”后效应。最近，芬兰赫尔辛基大学物理学教授Arto Annila也提出宇宙加速膨胀不需要暗能量，并将研究结果发表在《皇家天文学月刊》上。对此，吴学兵教授认为，尽管天文学界一直都有代替暗物质和暗能量的不同理论存在，但对这些理论的观测证据要少得多。天文学上太多的观测证据让他更倾向于相信暗物质和暗能量的存在。而陈学雷则表示，科学总是允许提出各种不同的假说，也欢迎发表不同于已被广泛接受的理论，这样才能更充分地检验基本的理论假说。正如Saul Perlmutter谈到，了解暗能量的本质需要更多有效的观测工作，才能给出前进方向的一些暗示，本文中相关争议的解决也需要更多的研究工作来不断推进。■; 个人分类: 栏目：科技事件|1413 次阅读|0 个评论

40年来最近的Ia型超新星爆发了: 热度 1 caojun 2011-9-8 18:11; 8月24日晚上8点（伦敦时间），牛津大学的科学家发现了一颗超新星的爆发。它位于大熊星座，离我们2100万光年，是一颗Ia型的超新星。这是40年来离我们距离最近的Ia型超新星爆发。它的亮度逐步增加，会持续到10月份，现在用普通望远镜就能看到。超新星的分类是按光谱分的，有氢吸收谱就是II类，没有为I类。实际上type-Ib，Ic与Ia相差较大，与type-II倒更相似。type-Ia的爆炸起因还有争议，一般认为是白矮星逐步吸收伴星质量，达到1.38倍太阳质量的临界点后，由核聚变引发。在天文上Ia型很重要，由于吸收质量的过程比较长，因此爆发点一定在临界质量，这样Type Ia超新星的最大光度几乎是固定的，可以作为标准烛光来“刻度”所在星系的距离。 Type Ib, Ic和Type II超新星是大质量的恒星走到了生命的终点，由核心塌缩引起的。其发射的绝大部分能量会在10秒钟内由中微子带走，形成一个中微子爆。再过半个小时，我们才能看到耀眼的光。这些中微子包括了所有种类的正反中微子。通过研究这些中微子，可以告诉我们超新星爆发的机制。地球上有一百多种元素。比氧重的元素基本上都是超新星爆发时才能形成。因此，我们也来自超新星。大亚湾的中微子探测器8月15日开始取数，如果能赶上一次近距离超新星爆发，那就幸运了。我们赶上了，可惜的是这次爆发的是Ia型，没有中微子。 http://www.ox.ac.uk/media/news_stories/2011/110825_1.html; 个人分类: 我的物理|6871 次阅读|1 个评论

白矮星: xupeiyang 2011-4-17 10:01; 科学家拍到白矮星爆炸形成太空花生(图) 揭秘白矮星：恒星的生命终点(组图) 哈勃2000-2001年照片集锦：白矮星科学名词：白矮星揭秘白矮星：发亮的死亡恒星(组图) 天文学家称60亿年后太阳将坍塌为一颗白矮星宇宙谋杀案：白矮星从褐矮星上吸取生存能量; 个人分类: 科普知识|2260 次阅读|0 个评论

宇宙探密之恒星演化: liym 2008-11-6 14:25; 浩淼的宇宙中充满着无数的恒星，一般认为，恒星是由星际物质凝缩而成的。而初试物质始质量和化学成分决定了恒星的演化历程、演化速度和最终归宿。据天文观察所得，宇宙中弥漫着大量的星际气体和尘埃物质，其密度不等。在密度大的地方往往形成星际气体云。质量很大的星云在自身引力作用下会很快收缩、密集、升温。当星云质量达到 1 万倍的太阳质量时，由于密度分布不均匀而变得不稳定。密度大得星云收缩更快，导致大型星云分裂瓦解成中等大小得星云。同理，中等星云又可能碎裂成更小得星云。小星云中密度较大者能够吸引更多得气体和尘埃，并随着引力收缩，引力能转化为热能，内部温度升高。当温度达到 2000k 时，星云发生塌缩，形成原恒星。这一过程约需要 200 万年。原恒星诞生以后，在自身引力作用下继续收缩，内部反应加剧，中心温度增加，开始闪烁发光。随着原恒星得继续演化，内部压强逐渐增大，最终能够阻止塌缩。此时总质量不再增加，星体内部气体处于完全对流状态，原恒星成长为少年星主序前星。主序前星得内部温度达到 3000 － 5000K ，其引力能的一部分用于维持向外的辐射，一部分用于增加内部的热能，使其内部温度不断升高。当恒星内部温度升高到 1500 万 K 时，发生热核反应，氢聚变为氦，此时的恒星到达零龄主序，即零龄主序星。主序恒星的主要能源是核能，温度和光度将不再有太大的变化。恒星一生 90 ％以上的时间停留在主序星阶段。主序星的热核反应是在星体核心区进行的，当反应结束，氢全部聚变为氦时，反应区向外推移，恒星内部热核反应停止。外层物质在引力作用下向内挤压，核心区收缩，温度进一步增高，外层温度到 10 7 K 时，壳层的氢开始燃烧，推动外面的包层受热膨胀，恒星的体积快速增大到千倍以上，而表面温度则快速下降。此时，恒星演化到红巨星阶段。恒星核心区继续收缩，温度升高，到 1 亿 K 时，氦开始聚变成碳。大质量恒星若得以充分演化，会依次聚变成为氧、硅等，直到合成最稳定的元素铁。小质量恒星，如太阳，在核能耗尽后，其质量小于 1.44M 就会演变为白矮星，等收缩到原来半径的几十分之一到百分之一时，中心密度已经很高，电子形成兼并态。当电子气体的压力足以抵住引力收缩时 , 便达到新的平衡。这时恒星不再收缩 , 只靠它的剩余热量发光，这种星称为白矮星。随着它的余热逐渐消失，表面温度逐渐降低，慢慢成为红矮星、黑矮星，就无法观测到了。而恒星外层进一步扩张，最后成为行星状星云。大质量的红超巨星塌缩后发生大爆炸，形成超新星。超新星爆炸时，外部的物质爆炸出去，形成星云状物质，内部坍缩，形成为中子星。恒星在核能耗尽之后 , 如果它的质量在 1.44 ～ 2M 之间，就会成为中子星。如质量超过 2M, 则平衡态不再存在，星体将无限制地收缩。虽然目前还没有密度大于 10 克 / 厘米的物质的实验数据 , 无法推测星体的具体结构，但根据理论可以推断，星体的半径将愈来愈小，密度将愈来愈大，终于达到临界点，这时它的引力之大足以使一切粒子，包括光子，都不能外逸，因而称为黑洞。（本文缩用图片来自百度图片，不完全对应文中内容）参赛文章请点此投票支持谢谢; 11166 次阅读|1 个评论

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