1658b正围绕着一颗老化的恒星螺旋式湮灭
【菜科解读】
天文学家首次发现系外行星开普勒-1658b正围绕着一颗老化的恒星螺旋式湮灭
（神秘的地球uux.cn）据cnBeta：天文学家有了一个令人难以置信的发现，因为他们首次发现了一颗系外行星，它的轨道正在围绕着一颗进化的，或更老的主星恶化。
这颗不幸的行星似乎注定要向其老化的恒星越旋越近，直到最终发生碰撞并被湮没。
通过提供对处于这种高级进化阶段的系统的第一眼观察，这一发现为行星轨道衰变的漫长过程提供了新的见解。
死于恒星被认为是等待许多行星世界的命运。
几十亿年后，随着我们的太阳越来越老，这可能是地球的最终告别。
哈佛大学和史密森学会天体物理学中心的51 Pegasi b研究员Shreyas Vissapragada说："我们以前曾检测到系外行星向其恒星吸气的证据，但我们以前从未见过这样一颗围绕着进化恒星的行星，"他是描述这些结果的一项新研究的主要作者。
"理论预测，进化的恒星非常有效地从它们的行星轨道上吸取能量，现在我们可以用观测结果来检验这些理论。
"
这些发现将于今天（2022年12月19日）发表在《天体物理学杂志通讯》上。
这颗命运多舛的系外行星被命名为开普勒-1658b。
正如它的名字所示，天文学家通过开普勒太空望远镜发现了这颗系外行星，开普勒太空望远镜是2009年发射的一项先驱性行星猎取任务。
奇怪的是，这个世界是开普勒观察到的第一颗新的系外行星候选者。
然而，它花了将近十年的时间来确认这颗行星的存在，当时这个物体作为第1658个条目正式进入开普勒的目录。
开普勒-1658b是一颗所谓的热木星，这是给予质量和大小与木星相当，但围绕其宿主恒星处于炙热的超近轨道上的系外行星的昵称。
对于开普勒-1658b来说，这个距离仅仅是我们的太阳和其最紧密的轨道行星--水星之间的空间的八分之一。
对于热木星和其他像开普勒-1658b这样已经非常接近其恒星的行星来说，轨道衰变看起来肯定会最终导致毁灭。
测量系外行星的轨道衰减对研究人员来说是一个挑战，因为这个过程非常缓慢和渐进。
根据新的研究，在开普勒-1658b的情况下，其轨道周期正在以每年约131毫秒（千分之一秒）的微不足道的速度下降，较短的轨道表明该行星已经接近其恒星。
检测这种下降需要多年的仔细观察。
观察从开普勒开始，然后被南加州的帕洛玛天文台的黑尔望远镜发现，最后是2018年发射的凌日系外行星调查望远镜，即TESS。
所有这三台仪器都捕捉到了凌日，凌日是指当一颗系外行星穿过其恒星的表面并导致恒星的亮度非常轻微地变暗。
在过去的13年里，开普勒-1658b的凌日间隔略微但稳定地减少。
开普勒-1658b所经历的轨道衰减的根本原因是潮汐力，与地球上的海洋每日涨落的现象相同。
潮汐力是由两个轨道物体之间的引力相互作用产生的，比如我们的世界和月球之间，或者开普勒-1658b和它的恒星之间。
这些天体的引力扭曲了彼此的形状，当天体对这些变化作出反应时，能量就会被释放。
根据所涉及的天体之间的距离、大小和旋转速度，这些潮汐相互作用可以导致天体互相推开--地球和缓慢向外旋转的月球就是这种情况--或者向内推开，就像开普勒-1658b向其恒星那样。
特别是在恒星-行星的组合下，研究人员对这些天体的动力学仍有许多不了解的地方。
因此，对开普勒-1658系统的进一步研究应该证明是有启发性的。
这颗恒星已经进化到了其恒星生命周期中开始膨胀的地步，就像我们的太阳被预期的那样，并且已经进入了天文学家所说的亚巨型阶段。
与像我们太阳这样未进化的恒星相比，进化的恒星的内部结构更容易导致从托管行星的轨道上获取的潮汐能量的消散。
这加速了轨道衰变过程，使其更容易在人类的时间尺度上进行研究。
这些结果进一步帮助解释了开普勒-1658b的一个内在的奇怪现象，它看起来比预期的更亮、更热。
研究小组说，缩小该行星轨道的潮汐相互作用也可能在该行星本身产生额外的能量。
Vissapragada指出，木星的卫星木卫二也有类似的情况，它是太阳系中火山最多的天体。
来自木星对木卫二的引力推拉，融化了这个星球的内部。
这些熔化的岩石然后喷发到月球著名的地狱般的黄色硫磺沉积物和新鲜的红色熔岩表面。
对开普勒-1658b的额外观测结果的堆叠，可以对天体的相互作用有更多的了解。
而且，随着TESS计划继续仔细检查附近的数千颗恒星，Vissapragada及其同事预计该望远镜将发现许多其他系外行星在其宿主恒星的"排水沟"中盘旋的例子。
Vissapragada说："现在我们有证据表明一颗行星在一颗进化的恒星周围被吸入，我们可以真正开始完善我们的潮汐物理学模型。
开普勒-1658系统可以在未来几年内以这种方式作为一个天体实验室，如果幸运的话，很快就会有更多这样的实验室。
"
Vissapragada最近在几个月前加入了天体物理学中心，现在正接受Mercedes López-Morales的指导，他期待着系外行星的科学继续取得巨大的进步。
小行星对有生命的行星的强大撞击可能会将携带生命的小颗粒喷射到星际空间
(图片来源:美国宇航局/唐·戴维斯)（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（By Josh Dinner）：一项新的研究表明，天体生物学家应该检查太空尘埃和其他系外行星碎片，以寻找地球以外的生命存在。
根据这项由东京大学天文学教授Tomonori Totani主持的研究，每年可能有多达10万块携带生命的尘埃颗粒进入地球。
当一颗大的小行星撞上一颗行星时，撞击会产生宇宙反响——问问恐龙就知道了。
(或者不要；它们灭绝了，被6600万年前撞击地球的太空岩石杀死了。
)这些灾难性的碰撞会产生半球大小的陨石坑，并将碎片散布到整个星球，并进入星际空间。
这片行星际尘埃被认为是早期太阳系的一部分，是在地球大气层中发现的，表明轻质粒子可以在进入大气层后存活，因为它们不会因摩擦产生太多热量。
(图片来源:NASA)在周三(3月22日)在线发表在《国际天体生物学杂志》上的这篇新论文中，托塔尼认为，在对一颗有生命居住的行星的足够大的撞击中喷射到太空的碎片可能会携带生命的证据进入太空。
理论上，微生物化石或其他生命迹象可以在行星喷出物上保存下来，因为它们正在远离它们的母星，等待它们在外太空的恶劣环境中生存下来。
这些碎片颗粒中的一些可能会找到通往其他维持生命的行星表面的道路，比如地球，在那里它们可能会建立一个立足点——或者，也许，被研究以寻找外星生命的证据。
这种想法在某些方面类似于胚种假说，该假说认为生命无处不在，并且从一个行星体到另一个行星体遍布银河系。
托塔尼在他论文的开头引用了这一点，并指出在地球上发现了火星陨石。
托塔尼在一次新闻发布会上说:“我的论文利用这一场景不同方面的可用数据探索了这一想法。
”。
并不是所有来自系外行星的碎片都能以足够的速度被抛出，不仅能逃脱其行星的引力，还能逃脱该行星的宿主恒星的引力；相反，逃脱者必须很小。
托塔尼计算出，大约一微米(千分之一毫米)宽的碎片足以容纳类似单细胞生物的东西，并且足够小以达到星际速度。
“涉及的距离和时间可能是巨大的，这两者都减少了任何含有来自另一个世界的生命迹象的喷出物到达我们这里的机会，”托塔尼说。
“再加上空间中由于热量或辐射而能够摧毁小物体的现象数量，这种可能性就更低了。
”然而，尽管可能性很小，托塔尼的计算表明，每年可能有多达10万块这样的太空尘埃降落在地球上，并且可能存在于南极冰或海底并保存完好。
与太空尘埃相比，这些标本可能相对容易回收，因为有证据表明微生物仍然在太空中漂浮。
但后一种情况也不是不可能的。
“从源自我们太阳系的物质中辨别太阳系外的物质仍然是一件复杂的事情，”新闻稿称，但也指出，今天存在捕捉空间尘埃的气凝胶技术。
这篇论文和新闻稿的结尾都是托塔尼敦促相邻领域的科学家继续这项研究，探索它可能为寻找太阳系外的生命增加的可能性。
“吸血鬼”中子星爆炸与以近光速飞行的喷流有关
（图片来源：uux.cn/Danielle Futselar、Nathalie Degenaar、阿姆斯特丹大学Anton Pannekoek研究所。
）（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Robert Lea）：中子星是曾经死于超新星爆炸的大质量恒星的残骸。
总的来说，中子星被认为是已知宇宙中最极端的天体之一，尤其是当这些密度极高的恒星残余与伴星（尚未“死亡”）一起存在时，情况更是如此，因为伴星距离中子星的巨大引力足以从第二颗恒星上剥离物质。
换句话说，伴星就像中子星的恒星受害者。
这些“吸血鬼中子星”很特别，因为它们像宇宙中的Bela Lugosi一样复活了。
这是因为伴星的下沉物质会在中子星表面引发热核爆炸。
其中一些被偷走的物质被引导到中子星的两极，从那里以近光速以强大的天体物理喷流的形式爆发。
然而，究竟是什么导致了这些喷流的发射，以及它们是如何与这些热核爆发联系在一起的，仍然是个谜。
然而，新的研究为这个谜题提供了线索。
科学家们揭示了一种测量这些喷流速度的方法，并将这些值与中子星和它所享用的不幸双星伴星的质量联系起来。
这可能最终有助于解决这一与喷流相关的困境，并可能提供有关从伴星上剥离物质的其他物体的信息，如超大质量黑洞。
“我们第一次能够测量中子星发射的稳定喷流的速度，”主要作者、美国国家天体物理研究所（INAF）科学家托马斯·拉塞尔告诉Space.com。
“这些喷流，就像来自吸积黑洞的喷流一样，在我们的宇宙中是极其重要的，因为它们向周围环境传递大量能量，影响恒星形成、星系生长，甚至星系如何聚集在一起。
但我们并不真正了解这些喷流是如何发射的。
”拉塞尔解释说，此前，科学家们曾认为，喷流可能是由于受害者恒星中物质螺旋进入时剥离的物质旋转而产生的。
还有一种理论认为，喷流与旋转物体本身的旋转有关。
这项新的研究可能有助于确定哪个机制是主要负责的。
拉塞尔继续说道：“我们发现热核爆炸和喷流之间的联系，现在为我们提供了一个易于接近和可重复的探测器，以解开中子星喷流的发射机制。
”。
“因为我们认为所有类型的物体都以非常相似的方式发射喷流，这将有助于我们了解喷流是如何从所有物体发射的，甚至是位于星系中心的超大质量黑洞。
”中子星是如何爆炸的？为了得出他们的结论，拉塞尔和同事们检查了两个包含食中子星的系统：X射线双星4U 1728-34和4U 1636-536。
众所周知，这两个系统都会周期性地爆发热核爆发。
中子星表面的热核爆炸对科学家来说并不是一个新现象。
多年来，人们一直在分析这些爆炸，拉塞尔指出，天文学家总共观测到至少125颗“爆炸”的中子星。
拉塞尔说：“当中子星消耗附近恒星的物质时，吸积的物质会在中子星表面堆积起来。
在某个时刻，压力变得太大，就会发生不稳定的失控热核爆炸，在几秒钟内蔓延到中子星的整个表面。
”在X射线波段可以看到与4U 1728-34和4U 1636-536相关的爆发，这意味着该团队能够使用欧洲航天局的国际伽马射线天体物理实验室（INTEGRAL）太空望远镜进行探测。
拉塞尔继续说道：“我们发现，这些爆炸会导致一些额外的物质被泵入喷流，持续数十秒。
”。
“使用射电望远镜和澳大利亚望远镜紧凑阵列监测喷流，我们能够在这些额外的物质沿着喷流流下时跟踪它们，基本上为我们提供了一台宇宙速度相机来测量喷流速度。
”INTEGRAL太空望远镜的示意图，该望远镜是确定中子星喷流速度的整体。
（图片来源：uux.cn/ESA）他们希望看到的是X射线爆发后无线电发射的变化。
事实上，研究小组在每次热核爆炸的几分钟内就探测到了无线电亮度的增加。
这使研究人员得出结论，喷流的演变与热核爆炸密切相关。
拉塞尔说：“我们对喷气式飞机的反应如此清晰感到惊讶。
这些非常明亮清晰的耀斑顺着喷气式飞机流下，很容易被探测到。
”。
“我们确实预计会有一些回应，但认为会更加微妙。
”中子星喷流加速研究小组表示，这些喷气式飞机的速度是拼图中缺失的一块，这导致了喷气式飞机剧烈弹射和爆炸性进食事件之间的联系。
拉塞尔说：“速度对于了解喷气式飞机是如何发射的非常重要，这一新发现为回答这个问题打开了一个非常容易的窗口。
”。
“我们现在可以将这项实验应用于许多其他爆裂中子星，然后我们可以比较喷流速度与中子星的自旋、质量甚至磁场的相关性，所有这些都被认为是喷流发射的关键因素。
”如果该团队看到其中一种特性与喷流速度之间的相关性，它将揭示这些喷流的主要发射机制是什么——无论是中子星的旋转还是注入物质的旋转。
这是第一次测量来自中子星的这种喷流的速度，但值得注意的是，以前曾对黑洞进行过测量。
然而，拉塞尔解释说，在将中子星用作研究喷流发射机制的探测器时，中子星比黑洞具有巨大的优势。
他说：“中子星可以有非常精确测量的自旋、确定的质量，甚至可能有已知的磁场强度，所有这些在黑洞中都很难测量。
”。
“因此，目前只有通过中子星，我们才能开始将系统特性与喷流联系起来。
”总的来说，该团队现在已经在两个馈电中子星系统中看到了这一结果，但这是他们迄今为止唯一研究过的两个。
他总结道：“我们正在将我们的新技术应用于尽可能多的其他爆裂中子星，以揭示不同中子星性质的喷流速度是如何变化的。
”。
“一旦我们建立了足够的样本，我们将能够解开喷气式飞机生产的关键特性，揭示喷气式飞机是如何发射的。
”该团队的研究于周三（3月27日）发表在《自然》杂志上。
