【菜科解读】

　　

　　纽约长岛的天体摄影师Steven Bellavia使用4月21日拍摄的图像制作了这张纸风车星系的合成动画，并将其与5月21日拍摄的另一张图像进行了比较，后者清楚地显示了超新星的出现。

(图片鸣谢:史蒂文·贝拉维亚)

　　据美国太空网（乔·拉奥）：在过去的几天里，天文学家将他们的望远镜对准了我们春天夜空中熟悉的天体，以观察一个罕见的事件:一颗新的超新星——一颗在字面上和比喻上“爆发”的恒星。

　　这颗新的超新星出现在我们银河系之外的一个星系——一个恒星城市。

这个星系被称为风车星系，(也被称为梅西耶101，或M101)，是一个大型，松散缠绕，展开，开放的螺旋星系，可以通过一个小型望远镜观看，前提是天空足够暗。

你需要一个大视野和低倍目镜才能清楚地看到它。

　　长时间曝光的照片会显示出这个星系的半打旋臂。

在最近几天拍摄的一些图像中，出现了一颗新的恒星，这是以前从未出现过的。

　　但这绝不是一颗“新”星。

这是一个垂死的人。

　　包含新超新星的风车星系位于大熊座(大熊)和牧人博特斯的边界附近。

如果你确定了北斗七星的位置，想象一条从手柄中的两颗星延伸出来的线，阿利奥特和米萨。

将这条线延伸到米扎尔以外类似的距离，就可以在M101附近找到一个。

　　熟悉观察M101的经验丰富的业余天文学家可能会将这颗超新星视为旋臂中一个错位的光点。

　　请注意，这个星系和超新星并不是天空中最容易发现的物体。

它的可见性有问题的部分原因是它的表观尺寸:M101大约是月球表观直径的三分之一；

因此，它的整体亮度是“分散”的，以至于它和背景天空之间的对比使它有些难以察觉。

　　

　　一张夜空图，展示了M101星系在大熊星座和博特斯星座附近的位置。

(图片鸣谢:TheSkyLive.com)

　　我们在这颗新超新星中看到的是一颗比我们的太阳大很多倍、质量大很多倍的恒星。

如果这样一颗恒星取代太阳系中的太阳，它可能会延伸到火星轨道之外。

恒星通过在其核心深处将氢融合成氦来产生能量。

当恒星在其核心积累了足够的氦时，其能量输出显着增加，并膨胀成一颗红巨星或超巨星，就像猎户座中的参宿四。

　　在这样的恒星中，核心不断产生更重的元素，以平衡重力持续不断的挤压。

但是一旦核心开始产生铁，恒星的日子就屈指可数了；

比铁重的元素的形成消耗而不是产生能量。

最终，由于核心不再能够支撑恒星的巨大重量，它崩溃了，引发了灾难性的超新星爆炸。

由此产生的光和能量爆发很可能相当于100亿颗普通恒星！

　　

　　这张M101(也被称为风车星系)的惊人照片是哈勃拍摄的螺旋星系的最大图像之一，由近十年来各种研究中拍摄的51张照片组合而成。

地面图像被用来填充哈勃没有观察到的星系部分。

(图片鸣谢:哈勃图像:NASA、ESA、k·昆茨(JHU)、f·布雷索林(夏威夷大学)、j·特劳格尔(喷气推进实验室)、j·莫尔德(NOAO)、Y.-H .楚(伊利诺伊大学厄巴纳分校)和STScICFHT图像:加拿大-法国-夏威夷望远镜/j .-c . Cuillandre/Coelum；

NOAO影像:g·雅各比、b·博汉南、m·汉纳/NOAO/奥拉/NSF)

　　这就是我们现在所看到的，尽管实际上，这颗恒星的爆炸并不是在上周五发生的，因为M101距离地球大约2100万光年。

　　因此，这次爆炸产生的光在上周最终到达我们的星球之前，已经在太空中传播了2100万年。

　　在接下来的日子里，天文学家肯定会继续监测这颗超新星，在它最终消失之前，记录下亮度的任何波动。

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天文学家重建星系演化史

## 艺术家构想图展示了巨型螺旋星系NGC1365与一个较小伴星系发生碰撞并逐渐并合的过程，这一过程激发了剧烈的恒星形成活动，并导致气体及重元素的重新分布。

天文学家运用一种新型空间考古学技术，通过分析星系气体中的化学特征，重建了NGC1365在漫长宇宙历史中的演化历程。

图片来源：MelissaWeiss／哈佛史密松天体物理中心 通过分析遥远星系的化学指纹，天文学家重建了其长达120亿年的演化历程。

这一新方法有助于揭示星系——包括银河系在内——在宇宙时间尺度上是如何形成的。

由哈佛史密松天体物理中心领衔的一支天文学家团队，首次将星系考古学方法应用于银河系以外的星系，以揭示其演化历史。

该方法通过分析空间中遗留的化学特征，重建星系的形成与演化过程。

这项研究成果发表于《自然天文学》杂志，提出了一种强大的新方法，用于重建遥远星系的演化历史。

该研究还有助于确立一个名为星系考古学的新兴研究领域。

这是我们首次在银河系以外的星系中，以如此精细的程度应用化学考古学方法。

论文第一作者、哈佛大学教授兼天体物理学中心主任丽莎凯利说，我们希望理解自身起源：银河系是如何形成的？我们今天呼吸的氧气又是如何产生的？ 利用化学指纹绘制星系地图 为开展此项研究，研究人员使用了TYPHOON巡天项目的数据，这些数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集。

他们聚焦于NGC1365——一个从地球视角看呈正面朝向的邻近旋涡星系，这种朝向使其细节更易于观测。

这使得研究团队能够分离并分析其中正在形成新恒星的各个区域。

年轻的炽热恒星发出强烈的紫外光，激发周围气体。

这一过程使氧等元素产生特征性的窄谱线。

通过分析这些光谱模式，科学家能够研究元素在星系中的分布情况。

天文学家长期以来一直知道，星系中心往往含有更高浓度的氧等重元素，而外围区域则较少。

这些分布模式受到多种过程的影响，包括恒星形成和超新星爆发的时间与位置、气体在星系内外的流动，以及与其他星系过去的相互作用。

螺旋星系NGC1365的六幅视图，源自其光谱测光数据立方体，该数据立方体由TYPHOON巡天项目获取。

最左侧为宽带图像，通过平衡B（蓝）、V（可见光）和R（红）波段的连续谱图像，近似呈现人眼所见的星系外观。

其右侧为窄带图像，从TYPHOON数据立方体中提取，中心波长对准电离氢的Hα谱线。

单个HII区清晰可见，这些区域由炽热、高光度的O型与B型恒星提供能量，勾勒出两条宏伟的旋臂结构。

接下来的三幅图像为分别以其他诊断性发射线（氮、硫以及三种诊断线的合成图像）为中心的数据切片。

最后一幅图展示了NGC1365经颜色编码的视向速度场。

致谢：B.Madore，卡内基科学研究所天文台 重建120亿年的星系演化历程 通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化，并将观测结果与Illustris项目提供的先进数值模拟进行比对，研究团队得以重建该星系数十亿年来的演化历程。

这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程，时间跨度从宇宙早期延续至今。

他们的分析表明，该星系的中心区域形成较早，并迅速富集了氧元素。

相比之下，外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成。

外侧的旋臂似乎形成时间较晚，很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。

看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近，非常令人兴奋，哈佛大学天体物理学家、哈佛史密松天体物理中心的天文学家拉尔斯赫尼格说。

这项研究显示，我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。

一种理解星系的新工具 总体而言，研究结果表明NGC1365最初是一个相对较小的系统，随后通过多次与较小邻近星系的并合，逐渐演化成一个巨大的旋涡星系。

凯利表示，这项工作展示了星系气体中的化学特征如何揭示其过往历史，从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。

这项研究很好地展示了理论如何直接助力观测工作。

我认为，这项研究还将影响理论研究者与观测研究者之间的协作方式，因为该项目中理论研究与观测工作各占一半，二者缺一不可。

唯有理论与观测紧密结合，才能得出这些结论。

这对银河系意味着什么 研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系，有助于科学家更深入地理解银河系的起源，并判断其演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。

所有旋涡星系都是以相似的方式形成的吗？凯利问道，它们的形成过程是否存在差异？它们现在的氧元素分布在哪里？我们的银河系在哪些方面有所不同，或者是否具有独特之处？这些问题正是我们想要解答的。

BY: Smithsonian FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处