巨型恒星——炽热气体的源泉

天体物理学家集中观测了猎户座星云。猎户座星云是一片浓密而喧嚣的气云,正好处于带状的猎户座下方,在夜空中可为肉眼所见。4颗极为明亮、质量特别巨大的恒星被称为猎户座四合星,照亮了星云。在该星云大约10光年宽的延伸区域里有X光。X光显然来自大约170万℃～210万℃的超高温气体,这种气体遍布整个星云。通常,如此庞大的超高温气团来自被称为超新星的爆炸星体,     

自成一类的巨型恒星

天文学家们确定了银河系中最大恒星的质量。据估计，这个庞然大物约为太阳质量的116倍，使星系中多数其他恒星相形见绌。事实上，第二大恒星约为太阳质量的89倍，和那颗创纪录的恒星是互相吸引在一起的姊妹星。     

巨型“宇宙泡”

这个被称作S308的天体，是一个被高温及巨大恒星的急速气流吹出来的“宇宙泡”。它不是一个理想化的泡，因为它扩展的星际介质并不完全相同，因此它能呈现出独特的形状和图案。     

探索类日恒星

图为哈勃太空望远镜拍下的可见光图像。可见光是由猎户座星云中一个被称为proplyd170-337的原行星盘发出的。图像显示:高温电离气体(红色)环绕着一个盘(黄色)运动,并不断地有气体从该盘流出。这些轮廓线揭示了一个隐藏在高温气体中的尘埃盘。该原行星盘的质量大于太阳质量的1%,也就是说,大于形成木星大小的行星所需的最低质量限度     

“麦克尼尔星云”能否揭开恒星爆发之谜?——记一个天文爱好者是如何改变恒星物理学的

在恒星物理学中有一个挥之不去的问题:年轻的恒星会发出明亮的X射线,但是没有人知道原因。在把人造卫星送上天捕捉天体X射线辐射的数十年之后,尽管天文学家们知道恒星形成和X射线之间有着紧密的关联。然而,它们是如何以及为什么"走"到一起的?X射线又能告诉我们有关恒星形成的一些什么信息?这些问题的答案仍然未知。     

天体尺度上的重大灾变事件——恒星的形成和归宿(上)

恒星之一生,长者可达几万亿年,短则不到一千万年,期间历经多次短时标的灾变事件,而此类事件出现前后,恒星多方面性质发生了非常剧烈的、甚至是根本性的改变。对此,天文学家已经有了较为充分的认识,但尚未完全洞悉其中之众多奥秘。     

猎户座大星云[M42]

猎户座是冬夜星空的代表星座。猎户座大星云[M42]是天上最灿烂夺目的星云之一,距我们约1600光年,肉眼依稀可见。猎户座大星云宽达30光年,可容纳2万个首尾相接的太阳系。猎户座大星云(M42,NGC1976)是一个有发射线的明亮弥漫星云,1656年由荷兰天文学家惠更斯发现,直径约16光年。猎户座大星云是一个非常年轻的天体,是太空中正在产生新恒星的一个巨大气体尘埃云,那里不但有许多年轻的恒星,而且还有许多星前天体。     

巨型行星的撞球游戏

<正>天文学家们发现了6颗气态行星,它们都像图中这一颗,运行方向与其恒星的旋转方向相反多亏我们的幸运之星———太阳,我们才能生活在银河系一个相对平静的角落里。天文学家们发现了6颗巨大的行星,不规则的轨道表明它们在其恒星系统内发生     

恒星之间是真空的吗

我们用肉眼看去,星星之间似乎空无一物。那么,恒星之间到底有没有物质存在呢?20世纪初,德国著名天文学家哈特曼发现了一个奇怪的现象:在猎户座δ的光谱中出现了一条电离钙生成的暗谱线。猎户座δ是颗温度很高的恒星,照理说,在这种恒星的光谱中不应该出现金属谱线。更奇怪的是,猎户座δ是颗分光双星,     

恒星是由什么物质构成的?

正通过揭示太阳光谱中的奥秘,人类逐渐辨识了构建恒星的元素,并由此产生了一门新科学:天体物理学。法国著名哲学家孔德在1835年如此写道:"我们无法想象,有朝一日能找到确定恒星化学组成的办法。"这句话未免过于悲观。事实上,到1857年,也就是孔德去世那一年,天体物理学家已经在着手探查恒星的组分,而他们所使用的工具——光谱,早在1835年就已发明。1802年,英国科学家威廉·海德·沃拉斯顿让阳光通过一条裂缝形成狭窄的     

热子气-气体和金属中热量传递的载体

热子气可以认为是热传导的主要载体, 是热量传递的载体. 类似于介电体中晶格振动能量量子化定义的声子, 大量的声子组成了声子气. 在气体和金属中则可以根据无规则运动的分子和电子所具有的能量定义热子, 大量无规则运动的热子就组成了热子气. 热子和声子、光子一样都没有静止质量, 但是热子的动质量可以连续变化, 即热子是非量子化的准粒子. 热子气在一定温度梯度驱动下的定向运动就形成了热流. 根据Einstein质能关系可以得到热子的质量为m_h=E/c², 即热能除以光速的平方. 热子气是具有真实质量的可压缩流体, 根据气体动力学原理, 并结合理想气体和金属中电子气的统计规律分别得到了两种体系中热子气的状态方程, 通过流体力学分析方法进一步推导出热子气的动量守恒方程, 它是具有阻尼的波动方程, 也就是普适导热定律. 基于热子气概念得到的普适导热定律可以用于定量研究由于热惯性作用而导致的极端条件下的非Fourier导热现象, 例如在超快速激光加热实验中出现的热波现象. 在通常情况下当热质惯性力作用可以忽略时普适导热定律将退化为Fourier定律. 利用两阶精度的有限差分格式, 计算了超快速飞秒激光加热金属薄膜条件下普适导热定律的热波解, 结果显示热波传递的波动性会随着热子气运动惯性作用的增强而增强.     

宇宙“旋转木马”——自转最快的超大质量恒星

科学家最近观测到宇宙旋转木马VFTS102,这是迄今观测到自转速度最快的超大质量恒星,其赤道区域环绕轴心以每秒600千米的速度高速旋转。由于离心力作用,如此之高的自转速度几乎能将这颗恒星撕裂。VFTS102非常炽热,是一颗高度发光的恒星,亮度为太阳的10万倍。这颗恒星曾拥     

“我喜欢鲜明观点、幽默风趣的小说”——天体物理学家肖恩·卡罗尔访谈录

肖恩·卡罗尔（Sean Carroll,下图）,加州理工学院从事理论物理研究的天体物理学家,也是“Cosmic Variance”博客的创建者,他的新书《从这里到永恒》最近由多顿出版社出版。工作之余,卡罗尔的一大喜好是读书,为此,《美国科学家》杂志不久前采访了他,话题围绕对一些书的评价和其对人产生的影响,等等。以下是这次的访谈内容。     

从双重日出到双重日落——美国天文学家小组首次发现围绕两颗恒星运行的行星

从双重日出到双重日落,永远都在变化。虽然间距总不会太远,但有时橙色的太阳会率先升起。有时则是红色的。你会看到它们相互绕转,在天空中投下两道影子。周期性地相互掩食。     

天体尺度上的重大灾变事件——恒星的形成和归宿(下)

恒星之一生,长者可达几万亿年,短则不到一千万年,期间历经多次短时标的灾变事件,而此类事件出现前后,恒星多方面性质发生了非常剧烈的、甚至是根本性的改变。对此,天文学家已经有了较为充分的认识,但尚未完全洞悉其中之众多奥秘。     

面对手头拮据的国会山——“国家点火装置”至今未获结果

点燃燃料腔室中的氢原子转化为氦,从而生成一颗物理学家比拟中的微型恒星。面对人们质疑国家点火装置至今未果的现状,劳伦斯利弗莫尔国家实验室主任彭罗斯·奥尔布赖特强调:人们应该相信我们最终能达到目标,关键是何时实现的问题。而我们探索的物理世界这一部分过去从没有人做过。50多年来,物理学家们一直渴望实现可控聚变,因为这一难以实现的目标可为我们提供无限和廉价的能源。为了实现这一目标,美国科学家建造了一台巨型激光器——国家点火装置(NIF)——其设备规模堪比足球场大小,而激光所要轰击的靶标却是一个比胡椒子还小的燃料腔室。     

21世纪的新森林——气体分离薄膜

森林和人类的未来随着科技发展,人类的生活快速变迁,通讯产品和计算机相连,让我们坐在家里便能和全世界联系,也可在家里完成工作、购物等各种活动。这些20世纪出现在科幻小说或电影中的情节,现在已逐渐在生活中实现。科技发展带给人类舒适、便捷的生活,也促使人类贪婪无止境地使用地球资源,资源的过度开发和使用已超过地球可承受     

追寻神秘暗能量的人——天体物理学家索尔&#183;帕尔马特访谈录

最近几年,重大的科学发现之一当属宇宙加速膨胀。在神秘的暗能量的作用下,宇宙会变得越来越稀疏,最终在冰冷中死寂。当时有两个科学家小组独立的通过天文学观测做出了这一惊人的发现,其中之一就是美国加州大学伯克利分校的天体物理学家索尔&#183;帕尔马特（Saul Perlmutter,下图）领导的团队。不久前,珀尔马特接受了《科学美国人》杂志的采访。就发现宇宙加速膨胀过程中的“一锤定音”等读者关心的问题一一作了解答。     

无穷无尽的世界——对话系外行星搜寻者萨拉·西格尔

<正>天体物理学家萨拉·西格尔:一位开拓型的行星搜寻者向大众分享着她对于开普勒望远镜、系外行星以及可能的外星生命的想法。目前就职于美国麻省理工学院的萨拉·西格尔(Sara Seager),20世纪90年代中叶正在大学读研,在选择未来的专业发展方向时,抱着对系外行星是否存在的兴趣,她毅然投身到这一领域的研