万物皆数——从几何化到数学化

"万物皆数",是古希腊毕达哥拉斯学派的重要思想,据说是毕氏等首先从音乐和声规律以及天体运动中总结而成.这种观点自近代至现代都不乏传人,从开普勒、莱布尼茨到爱因斯坦、狄拉克,每次都较过去达到了更为深入的理念和层次.如今,物理学在追求"终极理论",万物皆数再次引起关注.     

超新星1987A的"珍珠项链"

1987年2月23日，对于天文学家来说，这是一个非常值得纪念的日子。这一天，他们发现了一颗超新星，它不是一般的超新星，而是四百多年来最亮的一颗。超新星现象本来就是极为罕见的，历史上的超新星记录资料很不完善，这一回天文学家终于有机会利用现代的观测设备对它进行研究了。     

“开普勒”遇上大麻烦

今年5月15日,美国国家航空航天局艾姆斯研究中心项目副主管查尔斯·索贝克在一场临时组织的新闻发布会上证实,"开普勒"太空望远镜4只反应轮中的两只先后失灵,第一只于2012年7月出现故障,第二只于今年5月14日停止工作.反应轮的主要用途是帮助控制望远镜的方向,坏了两只意味着"开普勒"将不能进行高精度测光.虽然"开普勒"太空望远镜此前一直表现良好,但是现在已不能指向想要指向的地方,不能收集数据.     

寻找外星"超级巨厦"

有天文学家建议,使用新型太空探测器来寻找外星人建造的飞船。这种观点是不是有些异想天开? 美国宇航局最迟将于2008年6月发射一艘太空探测飞船——“开普勒号”飞船, 一旦升空它将用4年的时间,对大约10万颗恒星进行连续不断的监测。“开普勒号”飞船的目的是寻找围绕这些恒星运转的类地行星(与地球相似的行星)。“开普勒号”的工作原理说起来很简单:当行星从正面经过其所环绕的母恒星时,恒星的亮度会出现暂时性的轻微下降。通过观测这种亮度变化,也许就能找到地外行星。(要知道,     

一颗新的快速转动的X射线脉冲星

很早以前,人类已经知道超新星的爆炸.在有记录的历史上有几次,观看天空的人们目击巨星壮观的死亡阵痛——一颗看不见的暗淡的星突然发亮变得比几十亿个太阳还亮,数周内在白天都还看得见.但是从1604年以来,没有一颗看得见的超新星在我们自己的银河系中爆发过.试图了解这些天体爆炸的起因的天文学家只能研究在其它星系中我们看见的暗淡的超新星和我们的星系以及邻近的星系——麦哲伦云——中超新星的残余. 最使人感兴趣的超新星残余之一是蟹状星云,即人们在1054年目击的一次爆炸中引起的残骸.这里留下一颗脉冲星即高速自转着的中子星在后之时间里唯一的超新星.然而,1984年另一个超新星残余已被发现,它和蟹状星云十分相象,因而使得     

宇宙的“标准烛光”:Ⅰa型超新星的观测与理论

Ⅰa型超新星作为宇宙的"标准烛光"被用来测距并测定宇宙的膨胀历史以及确定暗能量的性质.一般认为Ⅰa型超新星可能源于接近1.4 M⊙碳氧白矮星的热核爆炸,但其爆发机制及前身星的性质还存在争论.这使得Ⅰa超新星距离测量可能存在的一些系统误差无法得到澄清.本文综述了当前Ⅰa型超新星的观测多样性特征以及相关的爆发机制和前身星模型.Ⅰa超新星的光谱和测光性质的弥散不能用单一的模型单简并或者双简并模型+几何效应来解释,这表明可能有多种渠道产生这类爆发.未来利用它们开展精确宇宙学研究需要对不同亚类的爆发进行区分和认证.     

探索系外行星

<正>美国宇航局在北京时间2015年7月24日0时发布消息说,经过对"开普勒太空望远镜"观测资料的分析,环绕天鹅座一颗恒星运行的一颗系外行星——开普勒-452b最有可能是迄今发现的"另一个地球"。这一宣布意味着什么?在探索系外行星方面,科学家走过了一条怎样艰难曲折之路?我们距找到"宇宙人"还有多远?     

发现另一颗可居住行星

正科学家最近宣布,在另一颗恒星周围发现了第一颗除地球外的可居住行星.这也证实了其他恒星的可居住地带内存在地球大小的恒星。可居住地带是指宇宙空间中距离恒星不远也不近、温度不太高也不太低的区域,这些区域允许行星上存在液态水。这颗恒星——"开普勒186"是一颗非常暗淡的矮星,它位于天鹅座,距离地球大约500光年。"开普勒186"有     

自然信息

超新星的神秘伴星美国天文学家在今年2月首次被智利洛斯坎帕纳斯天文台观测到的超新星附近,发现了一颗神秘的星状天体。上述超新星是一颗比太阳重30倍的星的爆发差不多有400年没有着到了。上周,天文学家在加拿大温哥华集会,交流了有关这颗超新星的资料。设于马萨诸塞州坎布里奇的哈佛-史密森天体物理中心的伯特·尼森松报告观测到这颗超新星的一颗神秘伴星,激起了最热烈     

宇宙射线诞生于恒星爆炸

据一个国际研究团队报道,费尔米空间望远镜收集的数据充分证明了宇宙射线(高速高能量的粒子)来源于超新星.这些带电的颗粒,大多数是质子,持续地从外太空冲击着地球.超新星残留物(超新星爆炸后留下来的物质)是宇宙射线的根源,这是科学家们的共识,但这一共识难以得到证明,因为这些宇宙射线在来地球的途中发生了偏转.     

超新星数据确定了中微子的极限

最近,美国和日本对超新星1987A的爆发进行了光学观测.他们用探测器探测到超新星爆发产生的中微子.此两探测器的数据很好符合.数据证明超新星的核心将突然崩塌成一密实的中子星.这两     

“赤方气”: 古代超新星的光环？

发现了三国时代魏国学者孟康为司马迁《史记》中关于景星的记叙所作的一则注解: “有赤方气与青方气相连, 赤方中有两黄星, 青方中一黄星”. 在后来唐代人所撰的《晋书》和《隋书》等史籍中,也发现了几乎相同的记载. 这种“赤方气”记载所描绘的天象, 与哈勃空间望远镜(HST)拍摄的带有光环结构的超新星1987A 的图像很相似. 考虑古代人虽然对一些天象的意义有错误的理解, 但是他们对所看到过天象的描述一般地是客观的, 他们不大可能凭空臆造出“赤方气”这种天象. 因此, 推测古代观察者很可能目睹过其遗迹中带有环结构的暴发时非常亮的超新星, 从而留下了“赤方气”的记载. 孟康可能是第一个提出“赤方气”说的学者, 而且他大约生活于公元180~250年, 出生时间很接近于公元185年. 考虑这两个条件, “赤方气”记载或许与暴发于公元185年的超新星(SN185)有关. 这一推测与部分 现代研究者测得的SN185可能的遗迹G315.4-2.3的距离参数相符合. 如果“赤方气”之说与超新星遗迹中光环结构的关系能够被进一步证实, 这一结果将再次表明, 在超新星暴发一段时间之后显示出环结构应是很普遍的现象. 这将是对现代恒星演化理论的一个重要检验.     

超新星在距离测定中的作用

1054年7月4日,中国古代天文学家观测到了一颗突然变亮的星星,这就是著名的蟹状星云超新星.超新星爆发是大质量恒星演化晚期的产物,在恒星物理研究中具有极其重要的地位.不仅如此,在某种意义上说,超新星的一些物理特性对于遥远天体的距离测定,以及对确定宇宙距离尺度和宇宙学研究有着不可替代的作用,其中包括暗能量的发现.     

星震学揭示白矮星的结构

正令人惊讶的是,白矮星的内核——也就是以氦为燃料的烈火的残留物——富含氧元素。NASA的开普勒空间望远镜已经在地球跟踪轨道中,环绕太阳运行了将近9年,它最为人知的身份是"行星猎手"。它通过观察固定视野中15万颗恒星的亮度变化,探测到穿越系外行星所导致的周期性暗淡现象。对于星震学家来说,开普勒空间望远镜的观测也是一笔宝藏。星震学家分析恒星的固有脉     

超越繁星

发射于2009年旨在寻找太阳系外行星的"开普勒"空间望远镜正在不断地超出人们的预期,那它是否即将会发现另一个地球呢?坐在哈佛-史密松天体物理学中心(CFA)办公室接受采访时,平日里健谈的天文学家迪米塔尔·萨塞洛夫(Dimitar Sasselov)看上去很拘谨。当被问及在他所参与的美国宇航局(NASA)开普勒空间望远镜所发现的太阳系外行星中最衷爱哪一颗时,他犹豫不决,随后回避了整个问题。他说:"就我个人而言,我已经超越了这个问题。这不是一个,或者单     

“不应该存在的”行星

正科学家最近运用新技术获得的探测数据暗示,位于天鹅座、距离地球大约400光年的行星"开普勒-78b"是一颗"不应该存在的"行星。这颗炽热的熔岩世界距离其母恒星不到160万千米,每8.5小时就环绕母恒星一圈。按照现行的行星形成理论,在如此靠近恒星处是不可能形成行星的,而行星形成于别处之后也不可能迁徙到这里。"开普勒-78b"     

超新星在中国的历史记载

本文通过扼要阐述超新星的有关天体物理问题，说明为什么中国关于超新星的历史记载对于天体物理研究具有重要现实意义。并通过概括资料，阐明中国超新星历史记录在国际天文学界的重大影响及贡献的两个方面：古代的观察记录和现代中国天文学史家整理、研究超新星历史记载的成果。     

十年描银河:中德6 cm银道面偏振巡天的发现

射电连续谱偏振观测是探测银河系星际介质性质的有力工具.中德6 cm银道面偏振巡天使用新疆天文台南山站25 m射电望远镜对银道面银经10°～230°、银纬±5°之间的区域进行了总强度和线偏振的巡测.历时10年,完成了世界上地基射电望远镜观测频率最高的银道面射电连续谱偏振巡天,揭示了银道面在6 cm波段的辐射分布和横向磁场取向.该巡天是国产数据描绘的银河系画卷,其较高的观测频率使得消偏振效应小,能够探测来自银河系更远处的偏振辐射.利用这些数据,巡天团队对银河系超新星遗迹、电离氢区、法拉第屏等多种射电目标的研究取得了系列性结果:先后发现了4颗新的银河系超新星遗迹,其中在2011年发布的两个新超新星遗迹G178.2–4.2和G25.1–2.3是国内学者首次使用国内射电望远镜完成的发现工作;对70多个已知超新星遗迹进行了流量密度、偏振和谱的测量,首次探测到超新星遗迹G16.2–2.7、G69.7+1.0、G84.2–0.8、G85.9–0.6、G205.5+0.5和G206.9+2.3的偏振辐射,新的6 cm波段总强度测量还为确定20个超新星遗迹的谱指数提供了关键数据;完成了对巡天范围内可以准确估计6 cm波段流量密度的401个HII区的统计和测量,补充了国际HII区列表中对于延展HII区的数据缺失.在弥漫辐射偏振探测方面,发现了若干在低频射电偏振观测数据中无法显现的、在总强度辐射上没有对应体的高法拉第旋率结构.巡天数据已经在国际学术界产生重要影响,并一直被用于科学研究.     

来自外星系的你

<正>我们早已知道,地球上的多种稀有金属都是小行星或陨石带来的"舶来品"。而最近一项新的研究发现,不止地球,整个银河系中约一半的物质可能都来自外星系。研究人员通过超级计算机建立了超新星爆炸的模型。这个模型显示,超新星爆炸时会产生大量的气体,形成一股股强劲的"风",裹挟着大量原子从一个星系"吹"到另一个星系。这种现象被称为星际转移。在银河系中,占总质量50%的原子都是这样从外星系     

超新星遗迹中电子加速的一种机制

一、引言超新星遗迹是强宇宙射电源,观测证实其射电辐射机制是同步加速器辐射,它的很多性质可以根据超新星爆炸的质量喷射解释。但是,超新星遗迹中的电子加速机制,即如何产生高能电子的问题,至今没有得到满意的解释。