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What black holes REALLY look like: Astronomers find they don't resemble donuts, but are actually 'fountains'

什麼黑洞真的像:天文學家發現他們不像甜甜圈,但實際上是'噴泉'

•新觀察和模擬顯示黑洞'甜甜圈'確實更複雜

•研究人員稱動態結構有三種旋轉的氣體成分研究人員表示

,它不僅僅是一個甜甜圈,而是一個三維噴泉

By Cheyenne Macdonald For Dailymail.com

Published: 20:30 GMT, 30 November 2018 | Updated: 23:33 GMT, 30 November

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-6447753/What-black-holes-REALLY-look-like-Astronomers-say-act-like-fountains.html

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2018-12-3 10:27

繞了一圈,真的只有持戒 才可禪定 才會生智慧

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大爆炸不是起點也不是終點,科學家新說法解釋「鏡像宇宙」

作者 Emma stein | 發布日期 2018 12 26 19:51 | 分類 天文 , 自然科學 | edit

https://technews.tw/2018/12/26/big-bang-singularity-theorems-einstein-general-relativity-janus-point/

我們相信,大爆炸是當今宇宙萬物與「時間」的開端,然一組牛津大學團隊在今年初發表論文指出,大爆炸並非時間的開始,時間只是在大爆炸後改變了方向:當我們倒帶走回大爆炸那一刻,會發現大爆炸不是時間起點,而是通過「Janus 點」,進入了和我們宇宙相反的鏡像空間。

宇宙學家熱衷討論大爆炸之前的任何景象,這問題主要有兩種解釋,第一種是大多數宇宙學家包括史蒂芬霍金在內的說詞,即宇宙始於一個密度無限大的奇點,自大爆炸的瞬間迅速擴張。1960 年代,霍金也與羅傑·潘洛斯一起研究廣義相對論中探討的引力奇點,並證明奇異點可從崩毀的巨星體重力塌縮現象中形成,即潘洛斯-霍金奇點定理(PenroseHawking singularity theorems)。

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2018-12-30 00:32

另一派天體物理學家則認為,當今宇宙的誕生來自「前任」宇宙的死亡,或者說,一場大爆炸其實來自另一場大塌縮,最終,我們的宇宙也可能消失於大塌縮災難。

那為何大多數宇宙學家傾向第一種說法?很簡單,誠如霍金所說,奇點之前有什麼、是什麼,被這個宇宙「困住」的我們根本無法定義那些未知事物,如果大爆炸之前存在某種形式的時空,科學家大概耗盡所有想像力也無法解決問題,就提聰明如愛因斯坦,其廣義相對論也可能在量子力學前止步。

來自英國牛津大學的物理學家 David SloanTim A. KoslowskiFlavio Mercati,在今年 3 月發表一篇論文,他們不引入任何新概念比如迴圈量子重力(loop quantum gravity),也沒有改變愛因斯坦的廣義相對論,只是用一種簡單的說法去解決「未知宇宙」存在問題。該論文表明,大爆炸不是時間的開始,只是在大爆炸那一刻改變了方向與空間。

首先該團隊指出,物理本身沒問題,有可能只是某些術語無法在經典理論中算出大爆炸的面貌,比如能量密度、無窮大的曲率等。

We separate the behaviour of entities in our early universe from the map that they make of the universe, and find that although the map breaks down, physics itself does not.

The technical reason why this is possible is that the equations Einstein developed contain terms which themselves cannot be calculated at the Big Bang – physical parameters such as energy density or curvature which tend towards infinity.

Importantly, however, there is a remarkable property of the equations that until now has been deeply hidden: All the terms that are problematic turn out to be irrelevant when working out the behaviour of quantities that determine how the universe appears from the inside.

當我們站在宇宙內部時,我們沒辦法測量宇宙的整體大小,只知道物體及其形狀的相對大小,團隊於是建立了一個無維度量(dimensionless)電腦模型來確定相對大小與形狀如何演變,而不必參考整體尺度。

在這裡,宇宙隨著倒退回大爆炸開始像煎餅變得扁平,當穿過大爆炸後,物體再次變回三維,只是出現「手性」特徵,也就是鏡像宇宙。在這裡,大爆炸的起點不是奇點,而是一個完全不同的結構,該團隊稱為 Janus 點(Janus Point)。

Janus 點不與相對論矛盾,也不會影響物質本身,變的只有「座標」,而不是「物本身」,也許這種轉變能解釋為何我們的宇宙沒有反物質——因為反物質在大爆炸另一邊?科學家對宇宙起源的辯論永遠不會停息,誰知道,或許在 Janus 點另一側的鏡像宇宙中,也正在發生類似爭論呢?

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早期宇宙理論沒有出差錯,科學家終於發現大爆炸後形成的第一個分子

作者 Emma stein | 發布日期 2019 04 19 18:47 | 分類 天文 ,

https://technews.tw/2019/04/19/helium-hydride-big-bang-ngc-7027-galaxy-sofia-planetary-nebula-molecule/

天體化學界重磅消息,天文學家歷經近半世紀「肉搜」,終於找到了自大爆炸後第一個形成的關鍵分子氫化氦,數十多年來的擔憂、質疑在這一刻明朗,留下幸福結局。我們的宇宙起源於 138 億年前的大爆炸,由一個密度極大、溫度極高的太初狀態演變而來,而太初核合成(BBN)產生了宇宙的輕元素(氫、氦、氘和少量鋰)。

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2019-4-22 00:02

根據模型,大爆炸之後 10 萬年,年輕宇宙溫度逐漸冷卻到 4,000,輕元素氦首先與自由電子結合形成第一個中性原子,並與氫(此時氫仍然被電離,以裸質子形式存在)結合形成氫化氦(helium hydride)帶電分子,這是宇宙出現的第一個化合物,如果這些原子最初沒有結合成最簡單的分子,今天就不會有我們這些複雜生命體的存在。

那麼作為第一個化合物,照理說整個宇宙應該都有它存在的痕跡,但事實是,自1970 年代起,天文學家就一直在苦尋行星狀星雲(來自垂死恆星)中的氫化氦分子,然全部宣告鎩羽而歸。

於是大家開始不安的想,難道理論出錯了嗎?早期宇宙的化學作用和目前認知有所出入嗎?其實太空中並不存在這種分子嗎?

OK,放心,沒有錯,天文學家們歷經數十年煎熬,如今終於找到了!由德國馬克斯·普朗克電波天文研究所 Rolf Güsten 領導的團隊,從距離我們 3,000 光年遠的行星狀星雲 NGC 7027 中,首次找到氫化氦分子,這將幫助天文學家模擬出早期宇宙的樣

氫化氦分子在 0.149mm 波長下發射最強譜線,不幸的是這個波長非常容易被地球大氣吸收,以至於地面望遠鏡在尋找氫化氦分子的路上幾乎一無所獲,我們只能從高空或外太空搜尋。

意外也不意外,此次立功的望遠鏡就安裝在「同溫層紅外線天文台(Stratospheric Observatory for Infrared AstronomySOFIA)」上,顧名思義,這個天文台不設於地面、也不在外太空,而是飛在大氣同溫層(平流層)中,由一架波音 747 噴射客機改裝而成,見下圖(為天文學家的創意甘拜下風)。

同溫層紅外線天文台平常飛行高度約位於 45,000 英尺(約 13,700 公尺),有任務時就起飛,飛完後回到地面繳交觀測數據,並讓科學家定期更新儀器,這次協助望遠鏡(直徑 2.7 公尺)發現氫化氦分子的儀器,就是科學家於 2011 年新安裝的遠紅外光譜儀 GREATGerman Receiver at Terahertz Frequencies)。

現在,天文學家可以大聲的說,我們真的從行星狀星雲 NGC 7027 中看到氫化氦分子的誕生,而不是只能自行從實驗室模擬,同時這也代表我們對原始宇宙的理論和模型無急迫修正必要。真是個美麗的結局。新論文發表在《自然》(Nature)期刊

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Hubble measurements confirm that the universe is expanding 9% faster than expected, researchers claim

研究人員稱,哈勃測量結果證實宇宙的膨脹速度比預期的快9%

•約翰霍普金斯大學的專家計算了宇宙的擴張

•他們拍攝的星星圖像以可預測的速率變亮和變暗

•研究人員第一次能夠研究這些恆星群

•他們的估計是正確的,誤差範圍為1 / 100,000

By Ian Randall and Tim Collins For Mailonline

Published: 15:46 BST, 25 April 2019 | Updated: 16:35 BST, 25 April 2019

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-6959909/Hubble-measurements-confirm-universe-expanding-faster-expected.html

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2019-4-26 00:23

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Antimatter is both a particle
and a wave New experiment confirms

反物質既是粒子又是波浪新實驗證實了這一點

20190508

https://www.livescience.com/65428-antimatter-obeys-particle-wave-duality.html


反物質不只是由反粒子組成,它也是由波浪組成的。現在我們知道即使在單個反物質粒子的水平上也是如此。長期以來,物理學家都知道,幾乎所有東西 - 光和其他形式的能量,以及你體內的每個原子 - 都以粒子和波的形式存在,這個概念被稱為粒子波二元性。這在實驗中一次又一次地顯示出來。但反物質粒子與它們的物質夥伴相同,除了它們的相反電荷和旋轉之外,更難以進行實驗。這些物質的雙胞胎瞬間存在,通常是大質量的粒子加速器。但是現在,物理學家已經在單個正電子層 - 電子的反物質孿晶 - 顯示,反物質也是由粒子和波構成的。為了證明正電子也是波,物理學家進行了著名的“雙縫實驗”的更複雜版本,它在1927年首次表明電子 - 一種物質 - 既是粒子又是波在最初的雙縫實驗中,科學家們通過一張帶有兩個狹縫的薄片發射出一束電子,另一側有一個探測器。如果電子只是粒子,它們就會在探測器上形成兩條亮線圖案。但它們的作用就像波浪一樣,所以它們像光一樣“衍射”,形成許多交替的更亮和更暗的線條的展開圖案。


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2019-5-15 00:03


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2019-5-15 00:03
(當兩個波重疊但相對移動時,波的峰和谷抵消或相加,產生一種稱為乾涉的獨特模式。這些類型的實驗稱為乾涉測量法。)
1976年,物理學家們想出瞭如何一次用一個電子證明同樣的效應,證明即使是單個電子也是可以相互“干擾”的波。

物理學家已經證明,當你從反射表面反射正電子時,它們就像波浪一樣。但到目前為止,他們從未進行過雙縫實驗,表明個別正電子具有波浪性質。通過這種實驗,物理學家有機會在比以往任何時候都更深入的水平上研究反物質的行為。本文於53日發表在“科學進步”雜誌上,意大利和瑞士物理學家團隊研究出如何產生低能量正電子束,這些正電子束可用於執行雙縫實驗的第一個反物質版本。當物理學家指示正電子通過更複雜的一系列多個狹縫時,正電子以一種你期望的波浪而不是單個粒子的方式落在探測器上。“我們的觀察......證明了[正電子的]量子力學起源,因而證明了正電子的波動性質,”米蘭理工大學的物理學家,該論文的共同作者Paola Scampoli在一份聲明中說。作者寫道,這項工作為一種新的“干涉測量”實驗打開了大門。接下來,他們希望回答有關更複雜的奇異物質的波浪性質的問題,並使用這些結果來探測非常小尺度的重力性質。

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Baffling mystery: Star that’s older than the universe

令人困惑的神秘:比宇宙更古老的明星這是不可能實現的。
科學家們被一顆似乎比宇宙本身更古老的恆星所困惑。

August 7, 20197

https://www.news.com.au/technology/science/space/baffling-mystery-star-thats-older-than-the-universe/news-story/be71380233d379dad804bd599f8ea4c6

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2019-8-12 00:04

天文學家被困在一顆似乎比宇宙更古老的恆星上。那怎麼可能呢?這是加州國際會議試圖回答的問題。但是,理論家現在不再解開這個謎團,而是在質疑現在的宇宙科學模型是否存在問題 - 基於愛因斯坦的著名理論。最好的估計表明宇宙的年齡大約為138億年。但這顆恆星HD 140283似乎有145億年的歷史 - 相差7億年。“這是一個宇宙比例的謎團:宇宙如何能包含比自身更古老的恆星?”物理學家羅伯特馬修斯為國民報寫道。“這是天文學家試圖建立宇宙時代所面臨的難題 - 它的解決方案可能引發一場科學革命。”HD 140283被稱為“瑪土撒拉之星”,離地球約200光年。它是已知最古老的恆星之一。“天文學家現在知道它含有很少的鐵 - 這意味著它必須在這種元素在宇宙中變得普遍之前形成,”馬修博士寫道。“這意味著HD 140283必須幾乎與宇宙本身一樣古老。”那麼我們應該對這種差異做些什麼呢?宇宙的確切年齡是不精確的。科學家們說,它可能年輕或年長8億年。根據Matthews博士的說法,對引力波的新研究也可以解決悖論。愛因斯坦著名的引力理論也引人注目。他的廣義相對論是20世紀物理學最成功的成就之一,也是最成功的理論之一。它也一直受到觀察證據的支持。但馬修斯博士說,將這一理論應用於整個宇宙已經產生了令人驚訝的結果。“與此同時,理論家們一直忙於夢想可以解決問題的新物理學,”他寫道。

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Mesmerising NASA simulation reveals the beauty with which black holes distort space-time

令人著迷的NASA模擬揭示了黑洞扭曲時空的美麗

•它是由美國宇航局戈達德中心為美國宇航局的黑洞週創建的

•是黑洞的側視圖,並在視頻左側顯示“前”

•中心顯示事件視界,沒有任何東西可以逃脫黑洞的拉動

By Joe Pinkstone For Mailonline

Published: 09:54 BST, 26 September 2019 | Updated: 12:32 BST, 26 September 2019

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-7506715/Mesmerising-NASA-simulation-reveals-black-holes-distorting-space-time.html



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2019-9-29 00:11

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ALMA 幸運拍到新生雙星系統吸積過程,看起來像「椒鹽卷餅」

作者 Emma stein | 發布日期 2019 10 05 14

https://technews.tw/2019/10/05/alma-bhb2007-11-stellar-cluster-barnard-59-pretzel/


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2019-10-7 00:40

學家發現了宇宙特殊景象!一對雙胞胎恆星正在賣力萌芽中,但它們不只光靠周遭的原行星盤哺育而已,連更外圍的塵埃氣體盤都一起吃掉,並將後者扭曲成「椒鹽卷餅」的形狀。

我們的太陽獨自一人坐鎮太陽系,但太陽系之外不乏雙星、三星甚至四星等多星系統,科學家還沒有完全理解這些系統如何成形。最近,由馬克斯普朗克外空物理學研究所(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics MPE)科學家 Felipe Alves 領導的團隊,利用阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)獲得了一個新生雙星系統的獨特外觀:[BHB2007] 11 系統。

[BHB2007] 11 系統是位於蛇夫座的雙原恆星系統,距離我們約 700 光年,為巴納德 59 號(Barnard 59B59)暗星雲中最小星團(stellar cluster)的最小成員,巴納德 59 號則是菸斗星雲(Pipe Nebula)的煙嘴部分,菸斗星雲又藏在更巨大的黑馬星雲內。

從首圖中清楚可見 2 個緊湊光源,科學家指出那是圍繞 2 個年輕恆星的塵埃盤;恆星之外還有一個更大的塵埃環環繞,讓科學家感到特別的是,這 2 顆恆星光吃周遭的塵埃盤還不滿足,竟延伸出細絲連接到更大的塵埃盤上,恆星藉由這些細鬚虹吸更多物質來壯大自己,在經過處理的照片中,該系統看起來就像一個椒鹽捲餅(也有人稱蝴蝶脆餅)。

Felipe Alves 表示,雙恆星之間距離約太陽與地球之間距離的 28 倍,恆星周圍的塵埃盤與太陽系小行星帶差不多大,橫跨約 2.25 億公里,且總質量估計達木星 80 倍(木星質量是地球 300 倍),說明該系統最終有可能形成不少岩石行星。

科學家終於對年輕雙星系統的複雜結構進行成像,為當前恆星形成模型提供重要約束,讓我們更加了解二原系統的吸積動力學,不過研究人員說,還需要詳細研究更多的年輕雙星系統,方能更理解多恆星系統的形成機制。

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宇宙不是無限延伸,新研究分析普朗克數據:宇宙像氣球一樣彎曲封閉

作者 Emma stein | 發布日期 2019 11 05 18:12 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 | edit

我們的宇宙是什麼形狀?像平坦的毯子一樣無限延伸嗎?一篇新研究分析了宇宙微波背景數據,指出宇宙邊緣實際上呈現平緩的彎曲弧度,就像膨脹充氣的氣球,與多年來的傳統天文觀點相矛盾。當今宇宙學標準理論及自 2000 年以來的觀測證據都表明,我們的宇宙應該像毯子一樣平坦,從大爆炸後的 0.0000000000000000000000001 秒起,宇宙從一個無限奇異點開始指數式膨脹,該過程中所有物質與能量(包括暗物質與暗能量)加起來恰好處於宇宙臨界密度,每立方公尺約含 5.7 個氫原子物質,可平衡向外膨脹與向內壓縮的兩股力道,方能呈現我們如今所見的宇宙,但這樣一來將導致宇宙往各個方向無限延伸。

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2019-11-10 00:14

然而根據羅馬大學(Sapienza University of Rome)宇宙學家 Alessandro Melchiorri
曼徹斯特大學博士後研究員 Eleonora di Valentino、牛津大學天文學教授 Joseph Silk 合作撰寫的一篇新論文結論,宇宙實際上可能像球體一樣彎曲;換句話說,我們的宇宙應該是封閉的,如果有兩道光束並排發射,它們將不會永遠保持平行前進,更不是一去不回,而是在最終重新相遇、回到起點(只是時間要很久很久很久)。

該團隊重新分析普朗克衛星收集的宇宙微波背景(CMB)輻射數據,發現數據有 99% 確定性能支持「封閉宇宙」模型。

研究人員指出,宇宙微波背景的重力透鏡效應比過去預期的還要多,宇宙密度可能比原先計算的臨界密度還要高約 5%,代表宇宙平均密度約為每立方公尺含 6 個氫原子,如此一來,向內壓縮的重力獲勝,宇宙實際上處於閉合狀態。

萬一宇宙真的像氣球一樣封閉,那麼科學家將必須微調大爆炸原理,重新運算的過程極其龐大且複雜。

Alessandro Melchiorri 表示,這篇論文只是基於普朗克衛星的一部分數據,而不是 600 多個物理學家審查過的其他數據,但新分析結果確實表明數據存在差異。科學家必須謹慎查找是否還疏忽了什麼東西,才導致結論不協調。

當然,就算宇宙真的是彎曲封閉的,其速度也很慢,對我們的生活沒有影響,若放大至整個宇宙時間尺度來看,對太陽系、銀河系的移動甚至也不太重要。新論文發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。

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Biggest explosion since the Big Bang spotted by astronomers

天文學家發現“大爆炸”以來最大的爆炸

28 Feb 2020 Hamish Johnston

https://physicsworld.com/a/biggest-explosion-since-the-big-bang-spotted-by-astronomers/

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2020-3-2 00:21

美國和澳大利亞的天文學家已經報導了自大爆炸以來最大的已知爆炸事件的證據。研究小組使用四台望遠鏡發現了一個巨大的洞,爆炸在包圍銀河星團的等離子中打出。 廣告 研究人員認為,這個洞是由來自星團之一星系中心的一個超大質量黑洞的巨大能量爆發而成的。他們估計爆炸涉及釋放5×1061 erg5×1054 J),這是1020太陽在一年內將輸出的能量。這是自大爆炸以來最大的已知爆炸事件的前紀錄保持者的五倍之多。該事件發生在距地球3.9億光年的蛇夫星系星團中。與發生在幾個月內的恆星超新星爆炸不同,“蛇夫座”事件似乎發生了數億年。巨大的裂痕使用NASA的錢德拉X射線天文台,ESAXMM-牛頓X射線望遠鏡,西澳大利亞州的Murchison Widefield陣列射電望遠鏡和印度的Giant Metrewave射電望遠鏡觀察到了爆炸的證據。多種觀察結果證實了先前的X射線研究表明,團簇血漿存在巨大裂痕。由於結構的巨大尺寸,X射線證據被輕視了。直到進行無線電觀測時,天文學家才確信它的存在。美國海軍研究實驗室的西蒙娜·賈亞琴圖奇(Simona Giacintucci)說:“您可以在火山口中連續容納15個銀河星系,這種噴發會刺入星團的等離子體”。他是參與這項研究的六位天文學家之一。她來自科廷大學的同事梅拉妮·約翰斯頓·霍利特(Melanie Johnston-Hollitt)補充說:“我們以前曾在銀河系中心看到爆發,但這個爆發確實非常大……而且我們不知道為什麼這麼大。”這個發現是使用Murchison望遠鏡的第一階段完成的,該階段包括2048根天線。該設施正在擴展到4096個天線,約翰斯頓·霍利特(Johnston-Hollitt)表示,這將使望遠鏡“靈敏度提高十倍”。結果,她相信很快就會發現更多此類爆炸。

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Astronomers discover huge galactic wall hidden behind Milky Way
The South Pole Wall is one of the largest known structures in the univers
天文學家發現隱藏在銀河係後面的巨大銀河壁
南極牆是宇宙中最大的已知結構之一
20200715
https://www.foxnews.com/science/ ... en-behind-milky-way

一份報告說,科學家們在南極的天空中發現了一個星系構成的天體結構,其長度超過14億光年長,深度超過6億光年。


副總統和《麻省理工學院技術評論》解釋說,從地球的角度來看,南極牆位於宇宙的南部邊界,由數千個星系,氫氣,塵埃和暗物質組成。 它也是宇宙中最大的已知結構之一。

隔離牆是構成宇宙網的眾多結構之一,包括長城,靴子虛空,同等大小的斯隆長城和赫拉克勒斯電暈-北極石長城,這是已知的最大結構,其寬度為100億光年 根據麻省理工學院。
Vice報導說,這大約是可觀測宇宙直徑的十分之一
研究結果於上週五在《天體物理學雜誌》上首次宣布。

然而,南極牆距離地球到赫拉克勒斯電暈-北極光長城的距離只有5億光年,距離銀河系的一半卻被銀河系的亮度所掩蓋。 麻省理工學院。
當科學家看到星系周圍不同方向的星係受到其引力的影響時,就發現了它。

據Vice稱,這堵牆是在距地球6.5億光年半徑內發現的最大結構。

“當我們的可視化顯示天體南極發生了某些事情時,我們感到驚訝,”法國巴黎薩克萊大學宇宙學家丹尼爾·波馬瑞德(DanielPomarede)在一封電子郵件中對Vice說。 “實際上,沒有關於該地區大規模結構的報導。”

單擊此處獲取FOX新聞應用程序

Pomarede對Vice表示,牆的弓狀妝容是其“長度能適應觀察到的球體”的原因,科學家補充說,這幅圖“逐漸淡出牆外。 因此,如果它碰巧超出了我們的觀察極限,也許我們看不到它的全部。”
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宇宙有多大,人類最遠可以到達宇宙的什麽地方 | 老高與小茉 Mr & Mrs Gao


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2021-6-24 15:21


( 太陽系在  銀河系內的位置  )
( 太陽系  會不會就是佛學世界觀的   南贍部洲 !  ?   )


SunofMilkG202106241.jpg
2021-6-24 15:23

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天文學家發現人體元素宇宙起源:「氟」誕生之處,竟在遙遠的120億光年之外!

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蔡娪嫣

2021115
週五
下午2:50·4 分鐘 (閱讀時間)

https://tw.news.yahoo.com/%E5%A4%A9%E6%96%87%E5%AD%B8%E5%AE%B6%E7%99%BC%E7%8F%BE%E4%BA%BA%E9%AB%94%E5%85%83%E7%B4%A0%E5%AE%87%E5%AE%99%E8%B5%B7%E6%BA%90-%E6%B0%9F-%E8%AA%95%E7%94%9F%E4%B9%8B%E8%99%95-%E7%AB%9F%E5%9C%A8%E9%81%99%E9%81%A0%E7%9A%84120%E5%84%84%E5%85%89%E5%B9%B4%E4%B9%8B%E5%A4%96-065001536.html

「我們都是星塵。(We are all star stuff.)」

──天文學家薩根(Carl Sagan, 1934 – 1996

正如薩根所說,我們確實都是星塵組成的。天文學家在距離我們超過120億光年的星系中,首度探測到一種在我們身體內也能發現的元素──氟,人體骨骼和牙齒都有氟化物的存在。

這份研究4日刊登在期刊《自然天文學》(Nature Astronomy),主要作者、英國赫特福夏大學(University ofHertfordshire)天體物理學研究員法蘭科(MaximilienFranco)在聲明中解釋這項發現的意義:「我們都知道氟是什麼,因為我們每天使用的牙膏含有氟化物,但我們原來根本不知道哪些恆星產生了宇宙裡大部分的氟!」

另一位共同作者、赫特福夏大學的吉齊(James Geach)在澳洲獨立媒體「對話」(The Conversation)撰文指出,「一般人可能不會去深究牙膏內含的元素,但就像地球上所有事物一樣,從雄偉到平凡,氟化物──以及微笑的故事也有宇宙起源。現在,我和我的同事在《自然天文學》上發表了一篇論文,對此稍微有所解釋。」

大霹靂(BigBang)與宇宙演化(Wikipedia/ Public Domain

在太陽系、地球甚至我們身體中發現的自然元素,都是起源於恆星核心,在其爆炸的過程中被釋放出來。吉齊解釋,宇宙歷史上,幾乎所有元素都是很久很久以前形成的,氫是最古老的元素,在大約140億年前的宇宙大爆炸不久後出現,大爆炸的幾分鐘內,氦、氘和鋰等輕元素也在這個「太初核合成」的過程中形成,「從那時起,幾乎所有其他元素都在恆星生死過程中產生。」

但氟是如何在恆星的一生中形成?始終是謎團。

直到,研究人員使用智利的進無線電望遠鏡「阿塔卡瑪大型毫米波天線陣列」(The Atacama Large Millimetre Array, ALMA),這款全球最先進的觀測工具,能使研究者看見遙遠星系的冰冷塵埃和氣體散發出的光。終於,他們在一個位在120億光年外、名為「NGP-190387」的恆星初形成星系中探測到氟。

所有生命與非生命的誕生,都源於恆星和它周圍一切的毀滅。(圖片取自pixabay


氟的宇宙起源

研究人員發現,「NGP-190387」星系中存在「氟化氫」氣體雲,其微弱的光芒歷經了120億年的時間才到達地球這裡,天文學家認為這個星系的狀態「呈現了宇宙只有大約14億歲時的樣子」。

吉齊指出,學界原先認為氟產生的方式包含:透過恆星演化接近末期時經歷的劇烈爆炸──超新星(Supernova),或藉由亮紅色的漸近巨星支星(AGB)在接近生命盡頭時,燃燒核心內大部分的氫和氦。

但這兩種過程中形成的氟濃度遠低於「NGP-190387」星系,讓天文學家不禁疑惑,還有尚未發掘的方式可以形成氟。研究人員認為,沃夫-瑞葉星(Wolf-Rayet star)可能是唯一的解釋方法,因為他們發現在該星系中釋放出氟的恆星「很年輕就死了」,這表明它們可能是沃夫-瑞葉星。

沃夫-瑞葉星在宇宙中非常罕見,浩瀚無垠的銀河系裡只有幾百顆被編入目錄。一億顆恆星中只有一顆的質量足以成為沃夫-瑞葉,此類星體的本體是一顆質量非常巨大的恆星,大約是太陽的十倍以上,它在演化末期完全失去外層的氫,就會被稱為沃夫-瑞葉,它的消亡階段持續幾十萬年,在恆星漫長的一生中,那相當短暫。

此前研究人員認為沃夫-瑞葉可能是氟的來源,但這次直接探測證實了這一點。法蘭科解釋說:「我們已經證明,沃夫-瑞葉是已知質量最大的恆星之一,它們在生命結束時會劇烈爆炸,在某種程度上幫助我們保持良好的牙齒健康。」

「這項工作為探究120 億多年前的天體物理學提供了新的詳細見解」,吉齊說,天文學界對恆星初形成時引爆的化學反應知之甚少,但這很重要,因為恆星產生的元素會像氟一樣,拋散到整個星系甚至更遠的地方,許多年後,其中一些元素甚至組成了像地球這樣的「年輕」行星,但也許這份研究的另一項主要收穫是「表明打造你完美微笑的是與時間一樣古老的故事。」

繞了一圈,真的只有持戒 才可禪定 才會生智慧

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