新研究表明：一些恒星可能被黑洞“感染”
新的研究表明，像这样仍在形成的恒星可能会被古老的黑洞“感染”，导致它们的毁灭。
（图片来源：uux.cn/美国航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院） 据美国生活科学网站（乔纳森·吉尔伯特）：一项新的研究表明，宇宙中相当大一部分物质可能是由远古时
【千问解读】
年轻的恒星在猎户座星云中闪耀着生命。
新的研究表明，像这样仍在形成的恒星可能会被古老的黑洞“感染”，导致它们的毁灭。
（图片来源：uux.cn/美国航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院）
据美国生活科学网站（乔纳森·吉尔伯特）：一项新的研究表明，宇宙中相当大一部分物质可能是由远古时代的微小黑洞组成的，它们可能正在从内而外吞噬恒星。
这项研究旨在解开暗物质之谜，暗物质是一种难以捉摸的实体，被认为占宇宙质量的85%，但它不与光相互作用，实际上是不可见的。
虽然这种难以捉摸的暗物质的性质仍然是一个谜，但不乏想法。
一个有趣的建议是，它是由原始黑洞（PBH）组成的。
在《皇家天文学会月报》上发表的一项新研究中，科学家们调查了PBH在形成恒星时的影响。
大质量恒星死亡时会形成许多黑洞。
在超新星爆炸之后，物质被紧密地包裹着，其重力克服了爆炸的外力，有时会导致前恒星的核心坍塌成黑洞。
在20世纪60年代，科学家们意识到黑洞也可以在大爆炸后的最初几秒钟内直接从极其致密的物质区域形成。
这些原始黑洞的质量可能从尘埃粒子的质量到太阳质量的数千倍。
虽然围绕PBH还有许多问题没有得到解答，但科学家们相信它们可能会构成宇宙中缺失质量的一部分。
该研究的主要作者、布鲁塞尔自由大学的理论物理学家Nicolas Esser在一封电子邮件中告诉Live Science，激光干涉仪引力波天文台及其对应的室女座干涉仪首次探测到引力波，为研究这些原始黑洞创造了新的可能性。
Esser和他的合着者研究了当质量相当于一颗大小行星的PBH与恒星形成的巨大气体云相互作用时会发生什么。
他们发现，这种大小的PBH可以被新形成的恒星的引力捕获，这些PBH将其质量聚集在一个不比一滴薄雾大的空间中。
猎户座的大星云拥有许多恒星形成区域。
（图片来源：uux.cn/美国国家航空航天局/喷气推进实验室-加州理工学院/STScI）
其中一些PBH的轨道会将它们直接拉过正在形成的恒星；每次发生这种情况，黑洞都会因为摩擦而失去一点速度。
在穿过这颗新生恒星越来越稠密的内部多次之后，这些微小的黑洞最终被捕获在恒星内部。
以这种方式捕捉PBH的恒星并不过着正常的生活。
黑洞开始从内部消耗恒星，以氢为燃料，并支持核心的核聚变。
Esser说，恒星物质“很可能”会形成一团盘旋向黑洞的气体云，称为吸积盘。
Esser说，所有这些物质是否会落入黑洞或引发爆炸尚不清楚，但这可能“导致可能被探测到的PBH的直接特征”。
这种宇宙自相残杀的结果是：毁灭，尤其是在质量约为太阳80%的古老恒星中。
Esser惊讶地发现，这种大小的恒星被破坏的可能性远高于较小的恒星。
这将导致在可能存在PBH的星系中缺乏更古老、更大的恒星。
反过来，这将有助于解释暗物质，因为“受感染的恒星会变成几乎看不见的黑洞。
”
检测前景
寻找这种缺陷的最佳地点是在超微弱的矮星系中。
根据Esser的说法，要想探测到足够多的恒星被黑洞吞噬，“需要高的暗物质密度”，并且PBH要缓慢地穿过宿主星系才能被形成的恒星捕获。
“根据我们的观测和模型，这些条件目前只在超微弱的矮星系中得到满足。
”
像NGC 1140这样的微弱矮星系是寻找恒星失踪迹象的最佳场所。
（图片来源：uux.cn/NASA Goddard）
观测应该能够确定这些微弱矮星系中恒星的数量和年龄。
Esser说：“哈勃望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜都有能力（探测）这种效应。
我们目前正在研究欧几里得望远镜也能探测到它的可能性。
”。
如果年龄较大的恒星数量如预期，这将有助于科学家排除这些小行星质量的PBH为暗物质的可能性。
但如果没有预期的那么多，那将是令人兴奋的。
Esser说：“在超微弱的矮星系中，缺少较老的恒星显然表明暗物质可能是由小行星质量的PBH组成的。
”同时警告说，可能还有其他解释。
这样的发现可能为PBH提供诱人的证据，也可能有助于解释宇宙中一些难以捉摸的暗物质可能是什么。
新研究称，新生气态行星可能出奇地平坦
鸣谢:uux.cn/美国国家航空航天局/JPL加州理工学院 据对话迪米特里斯·斯塔马特洛斯：一颗新的行星在一个由气体和尘埃组成的旋转圈里开始了它的生命，这个旋转圈被称为原太阳盘。
我和我的同事利用计算机模拟显示，这些盘中的新生气体行星很可能具有令人惊讶的扁平形状。
这一发现发表在《天文学和天体物理学快报》上，可能会增加我们对行星形成的确切了解。
观察刚刚形成并仍在其原太阳盘中的原行星是极其困难的。
到目前为止，只有三颗这样年轻的原行星被观测到，其中两颗在同一个系统PDS 70中。
我们需要找到年轻的系统，距离我们的望远镜足够近，能够探测到来自行星本身的昏暗光线，并将其与圆盘的光线区分开来。
行星形成的整个过程只持续几百万年，从天体物理学的角度来看，这不过是一眨眼的功夫。
这意味着我们需要运气才干在形成过程中抓住它们。
我们的研究小组进行了计算机模拟，以确定气态原行星在行星摇篮中各种热条件下的特性。
模拟具有足够的分辨率，能够从早期阶段跟踪盘内原行星的演化，当时它只是盘内的一个冷凝物。
这种模拟对计算要求很高，是在英国天体物理超级计算设施DiRAC上运行的。
通常情况下，一个圆盘内会形成多个行星。
研究发现，原行星的形状被称为扁球体，像Smarties或M & M‘s，而不是球形。
它们重要通过两极而不是赤道吸入气体来增长。
从技术上讲，我们太阳系中的行星也是扁球体，但它们的扁平度很小。
土星的扁平率为10%，木星为6%，而地球仅为0.3%。
相比之下，原行星的典型扁平率为90%。
这种变平将影响原行星的观测属性，在解释观测结果时需要考虑到这一点。
行星是如何开始的 最广为接受的行星形成理论是“核心吸积”理论。
根据这个模型，比沙子还小的微小尘埃颗粒相互碰撞，聚集在一起，逐渐成长为越来越大的物体。
这实际上就是你床下的灰尘没有清理时的情况。
一旦形成足够大质量的尘埃核心，，它就会从圆盘中吸取气体形成一颗气态巨行星。
这种自下而上的方法需要几百万年的时间。
相反的，从上到下的方法，是磁盘不稳定理论。
在这个模型中，伴随年轻太阳的原太阳盘是引力不稳定的。
换句话说，它们太重而无法维持，因此碎裂成碎片，进而演变成行星。
核心吸积理论已经存在很长时间了，它可以解释我们太阳系如何形成的许多方面。
然而，盘的不稳定性可以更好地解释我们近几十年来发现的一些系外行宇宙岛统，例如那些气态巨行星的轨道距离其主太阳非常非常远的系统。
这一理论的吸引力在于行星的形成非常快，在几千年内就形成了，这与表明行星存在于非常年轻的盘中的观察结果一致。
我们的研究重点是通过圆盘不稳定性模型形成的气态巨行星。
它们是扁平的，因为它们是由一个原来扁平的结构原太阳盘压缩形成的，还因为它们的旋转方式。
没有平坦的地球 尽管这些原行星总体上非常平坦，但它们的内核最后将演变为我们所知的气态巨行星没有那么平坦——只有大约20%。
这只是土星扁率的两倍。
随着时间的推移，它们有望变得更加球形。
像地球和火星这样的岩石行星无法通过圆盘不稳定性形成。
人们认为它们是由灰尘颗粒慢慢聚集成鹅卵石、岩石、千米大小的物体并最后形成行星而形成的。
它们密度太大，即使是新生的也不会明显变平。
地球年轻时不可能被压扁到如此高的程度。
但是我们的研究确实支持在某些行宇宙岛统的某些世界中圆盘不稳定性的作用。
我们现在正从系外行星发现的时代转向系外行星表征的时代。
许多新的观测站即将投入使用。
这些将有助于发现更多嵌入其圆盘的原行星。
计算机模型的预测也变得越来越复杂。
这些理论模型和观测结果之间的比较使我们越来越接近理解我们太阳系的起源。
研究人员在火星磁鞘中发现喷射流
鸣谢:美国宇航局/GSFC 据by Sara-Lena Brnnstrm, Umea University：来自于默奥大学和基律纳瑞典空间物理研究所的研究小组利用美国宇航局的MAVEN航天器收集的数据，在火星的磁鞘中发现了喷流。
这是第一次在地球以外的行星的磁鞘中发现这样的喷流。
研究结果发表在《科学进展》杂志上。
磁鞘喷流是磁鞘中一团流动的等离子体。
它的特点是比周围环境更快或更密集，有时既快又密集。
磁鞘是太空中太阳风被迫围绕行星流动的部分。
领导这项研究的于默奥大学副教授赫伯特·古内尔说:“磁鞘中的喷流在地球附近已经被观察了25年，我们真的很好奇它们是否能在其他地方被发现。
” 美国宇航局的MAVEN飞船自2014年以来一直在火星轨道上运行，以研究火星大气及其与太阳风的相互作用。
观察位置。
三次观测期间MAVEN航天器在火星太阳轨道(MSO)坐标中的位置。
投影到(A)x-y，(B)x-z和(y-z平面上的航天器位置。
(D)航天器在圆柱坐标系中的位置，其中纵轴代表到MSO x轴的距离。
箭头显示了每个面板平面中速度分量的方向。
速度是标准化的，所以所有的箭头都有相同的长度。
y-z平面(C)中的分量比其他分量小得多。
虚线和实线示出了两个不同参数集的模型弓形激波(27)。
在一次喷流观测中，航天器移动了大约100到200公里，这比图中标记位置的符号要小。
信用:科学进展(2023)。
DOI: 10.1126/sciadv.adg5703 “在MAVEN之前，只有在地球周围，我们的卫星上的仪器速度足够快，可以探测到喷流。
但是，我们是否能在火星上找到它们并不明显，因为这两个星球之间存在着重要的差异。
比如火星比地球小，缺乏全球磁场，所以火星上的磁鞘比地球上的小很多。
尽管有这些差异，我们现在知道火星也有磁鞘喷流，”赫伯特·古内尔说。
“我们已经看到磁鞘喷流产生波，它们可以穿过整个磁鞘，进入更深处的更强磁场区域。
我们刚刚发现它们存在于火星上，进一步了解它们以及它们在火星和太阳风相互作用中扮演的角色将是令人兴奋的。
”
