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据澳大利亚悉尼大学官网消息,该大学天文学家率领的国际科研团队发现,强磁场在恒星中很常见,这些磁场对恒星演化及最终命运具有重大意义。这一发现将颠覆科学家对恒星演化的认知。 悉尼大学天体物理学家丹尼斯斯特洛表示,此前只有最多5%的恒星被认为拥有强磁场,因此目前的恒星进化模型缺乏磁场这一基础要素。强磁场之前被看作对理解恒星演化无关紧要,他们的研究结果则显示,需要重新审视这种假设。 研究人员发表在最新一期《自然》杂志上的报告称,他们在早期研究中发现对恒星内部振荡或声波的测量可以被用于推测强磁场是否存在。在此基础上,最新研究分析了由美国国家航空航天局开普勒太空望远镜提供的大量恒星数据,结果发现700多个这些所谓的红巨星具有强磁场的特征,它们的内部振荡受到了磁场力量的抑制。 斯特洛说:过去我们只能对恒星表面进行测量,所得出的结果被解读为恒星内部的磁场很少见。现在研究人员可以借助一种叫做星震学的技术,透过恒星表面研究其核心附近的强磁场。这种强磁场对恒星而言非常重要,它是恒星核心燃烧的主要动力源,可以改变恒星核心的物理学过程,包括改变影响恒星衰老过程的恒星自转速率。 很多恒星和太阳一样在持续振动,声波在其内部不断传播并被弹回。它们的内部其实就像一个铃铛在响,斯特洛说,而且就像一个铃铛或者乐器,它们产生的声音可以反映其物理特性。 研究团队测量了由声波导致的恒星亮度的微弱变化,发现60%的恒星的振动频率是缺失的,因为它们被恒星核心的强磁场抑制了。这一研究结果可以使科学家更直接地检验关于恒星磁场形成与演化的理论,即天体磁场发电机理论。 斯特洛说:现在是时候让理论学家来研究为什么这些磁场会这么普遍了。

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法国科学家日前成功证明宇宙中红巨星的中心存在强大磁场,其强度高达地核磁场的一千万倍,这一发现将帮助研究者更好地了解恒星演化过程。

赵公博研究员:又一独立证据显示宇宙暗能量确实存在

9778818威尼斯官网研究显示红巨星内含强大磁场,赵公博研究员。据澳大利亚悉尼大学官网消息,该大学天文学家率领的国际科研团队发现,强磁场在恒星中很常见,这些磁场对恒星演化及最终命运具有重大意义。这一发现将颠覆科学家对恒星演化的认知。

红巨星是老年阶段的恒星,它的体积会膨胀到非常巨大,且表面有效温度降低,看起来呈红色,故被称为红巨星。红巨星具有类太阳振动,“年纪”比太阳老,体积也更大。

世界最大星系巡天eBOSS国际科学合作组,近日发现了显著的重子声波振荡信号。eBOSS国际合作组星系成团性工作组联合组长、中科院国家天文台研究员赵公博22日向科技日报记者介绍,这是首次利用宇宙深处的类星体进行的重子声波振荡测量,并在超新星、宇宙微波背景辐射观测之后,获得了暗能量存在的又一独立证据,这也再次证实了宇宙在加速膨胀。

悉尼大学天体物理学家丹尼斯·斯特洛表示,此前只有最多5%的恒星被认为拥有强磁场,因此目前的恒星进化模型缺乏磁场这一基础要素。强磁场之前被看作对理解恒星演化无关紧要,他们的研究结果则显示,需要重新审视这种假设。

法国原子能委员会等机构的科学家在10月23日出版的《科学》杂志上报告说,他们借助美国的开普勒太空望远镜对数百颗红巨星表层因对流运动形成的声波进行研究,并利用星震学原理构建红巨星的内部结构,发现这类天体内部有明显的磁场现象。这是因为强大的磁场作用会对红巨星内核释放的重力波产生影响,将重力波“困”在红巨星内部,阻碍其向表面传播,而红巨星表面的声波又能在一定条件下与重力波相互作用,科学家通过对波的研究就能确认红巨星内部的磁场特征。

1929年,美国天文学家哈勃发现大多数星系的光谱存在红移现象,表明这些天体在逐渐后退远离我们,意味着整个宇宙处于膨胀状态。这一发现在当时震惊世界,让千百年来认为“宇宙为静态”的观点被打破。

研究人员发表在最新一期《自然》杂志上的报告称,他们在早期研究中发现对恒星内部振荡或声波的测量可以被用于推测强磁场是否存在。在此基础上,最新研究分析了由美国国家航空航天局开普勒太空望远镜提供的大量恒星数据,结果发现700多个这些所谓的红巨星具有强磁场的特征,它们的内部振荡受到了磁场力量的抑制。

法国原子能委员会表示,科学界针对恒星磁场的研究长期限于恒星外部磁场,并需要借助超级计算机来模拟恒星内部磁场及磁性作用现象。此次通过间接方法探究红巨星内部磁场,将有助揭示某些白矮星(恒星的一种晚期形态)和中子星(恒星退化而成的一种天体)表面强大磁场的起源。

“哈勃发现的是一种时空膨胀效应。”赵公博说,“引力效应只能让宇宙减速膨胀,而科学家假设了一种能推动宇宙加速膨胀的未知神秘力量,称之为暗能量。它具有负压强,能使时空在宇宙学尺度上加速膨胀。”

9778818威尼斯官网,斯特洛说:“过去我们只能对恒星表面进行测量,所得出的结果被解读为恒星内部的磁场很少见。”现在研究人员可以借助一种叫做星震学的技术,透过恒星表面研究其核心附近的强磁场。这种强磁场对恒星而言非常重要,它是恒星核心燃烧的主要动力源,可以改变恒星核心的物理学过程,包括改变影响恒星衰老过程的恒星自转速率。

要确定宇宙的膨胀是加速还是减速,就要测量遥远天体的距离和红移关系。天文学上常用的测距方法,是通过测量天体的亮度来推断距离,这要选取具有绝对亮度的天体作为标准。由恒星演化到最后发生爆炸而形成的超新星可以担任这个角色。其爆发时亮度能与整个星系相比拟,从很远的距离外都能观测到。1998年,由美国、澳大利亚科学家领导的两个研究小组,几乎同时在超新星观测中发现了暗能量存在的证据,以此获得了2011年诺贝尔物理学奖。

很多恒星和太阳一样在持续振动,声波在其内部不断传播并被弹回。“它们的内部其实就像一个铃铛在响,”斯特洛说,“而且就像一个铃铛或者乐器,它们产生的声音可以反映其物理特性。”

除了超新星,大尺度星系巡天是开展宇宙学研究的重要探针。2015年至今,赵公博领导eBOSS国际合作组顺利完成了类星体巡天观测和数据处理,以及暗能量等宇宙学前沿问题研究,证实了利用红移类星体开展宇宙学研究的可行性与优势,为后续类星体、亮红星系以及发射线星系巡天奠定了基础。该项目受到国家自然科学基金委员会和中国科学院“宇宙结构起源”先导B类专项的支持。

研究团队测量了由声波导致的恒星亮度的微弱变化,发现60%的恒星的振动频率是缺失的,因为它们被恒星核心的强磁场抑制了。这一研究结果可以使科学家更直接地检验关于恒星磁场形成与演化的理论,即天体磁场发电机理论。

类星体是由超大质量黑洞驱动的高光度天体,当物质和能量落向其中心的黑洞,温度会升高并放出耀眼的光辉,在地球上用2.5米直径望远镜就能观测到。“几乎在整个宇宙空间中,我们都能看到类星体。它们是绘制目前为止最大宇宙图像的理想天体。”eBOSS星系成团性工作组负责人之一阿什利·罗斯说。

斯特洛说:“现在是时候让理论学家来研究为什么这些磁场会这么普遍了。”

赵公博介绍说,这些类星体非常遥远,现在看到的是它们在宇宙诞生后30亿年到70亿年间发出的光,远在地球形成之前。

两年来,天文学家精确测量了超过14.7万颗类星体的三维空间位置,绘制了揭示宇宙大尺度结构的图像。但要理解宇宙的膨胀历史,单单一张图并不够。“这就需要重子声波振荡这把测量宇宙几何的标准尺。”赵公博说。

重子声波振荡是早期宇宙中声波振荡留下的遗迹,在宇宙爆炸后约38万年,声波振荡信息被“冻结”。赵公博说,如今宇宙中,仍包含着与大爆炸时相同的重子声波振荡信号,它可以作为测量宇宙中类星体距离的标尺。记者了解到,此前已有研究团队对近邻星系以及星际尘埃粒子做了重子声波振荡测量,并用这项技术测量到了地球形成前20亿年的宇宙。

eBOSS合作组此次发布的最新成果,确认了20年来科学家建立起的标准宇宙学模型。该模型框架下,宇宙的演化与爱因斯坦广义相对论一致,包括可观测但本质仍未知的能量组分。除了构成恒星、星系等的普通物质,宇宙中还包括不可见但具有引力效应的暗物质,以及神秘的暗能量。在当前宇宙中,暗能量占据主导地位,并推动宇宙加速膨胀。

目前,eBOSS项目通过美国新墨西哥州阿帕奇山顶天文台的斯隆望远镜,仍在进行巡天观测。赵公博表示,对于暗能量研究来说,开展大规模巡天实验是重中之重,未来十年内,国内外将运行一批大型暗能量项目。他介绍,“十三五”期间,我国将建造一架12米口径的光学望远镜,开展超新星和重子声波振荡巡天实验。届时LOT将是国际上规模最大的暗能量巡天望远镜之一。五年内,位于我国西藏阿里地区的微波背景辐射实验室也将建成,其不仅对暗能量研究具有重要意义,还将搜寻宇宙原初的引力波信号,利用宇宙极早期微波背景辐射检验广义相对论。(科技日报北京5月22日电)

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