发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　尽管很悲惨，行星被其母恒星吞噬是整个宇宙的普遍情况。但它不必然以厄运告终。一组天体物理学家团队利用电脑模拟发现，行星不仅可以在被恒星吞噬时存活下来，而且还可以推动恒星的演化。

　　行星系统形成的模型表明：许多行星通常最终会被其母恒星吞噬。这只是轨道动力学的问题。新形成的行星与围绕年轻恒星的原行星盘之间的随机交互作用会使行星进入混乱的轨道，其中一些轨迹最终将行星完全赶出行星系统，而其他轨迹则将它们送往母恒星。另一个吞噬的机会发生在恒星生命即将结束时，当恒星变成红巨星时，这也会影响系统的引力动力学，并可能将行星送入其母恒星的大气层。

　　但令人惊讶的是，当这种情况发生时，行星并不总是死亡。天文学家在整个银河系中发现了许多奇怪的系统，行星进入恒星后幸存下来。例如，有一些白矮星系统被一颗巨大的行星紧密围绕，由于距离太近，以至于该行星无法自然形成。有些恒星的大气层中含有数量惊人的重元素，这是岩石天体坠入其中的迹象。还有一些恒星自转速度太快，它们的自转速度被坠落的行星加速。

　　所有这些系统都可能是恒星吞噬行星，影响恒星进一步演化的结果。但是，行星真的能在恒星的大气层中生存吗？一组天体物理学家团队使用恒星内部的电脑模拟来解决这个问题，追踪可能落入恒星的各种行星的演化和命运。在他们的电脑模拟中，他们研究了各种质量的行星和褐矮星，他们的模拟支持了行星可以在吞噬中幸存下来。

　　例如，在某些情况下，行星可以在恒星大气层内公转并存活数千年。这种运动可以甩掉恒星的物质，使大气层的外缘变薄。在其他情况下，轨道能量的交换会提高恒星大气层的温度，使其看起来比正常情况下更亮。

　　但为了在吞噬后幸存下来，行星本身必须相对较大，至少要木星的质量，像地球这样的行星是无法生存下来的。如果行星足够大，行星可以加速恒星的演化，从而使恒星迅速结束生命，将行星从致命的拥抱中解放出来。（编译/台北天文馆施欣岚）

资料来源：Universe Today

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　天文学家发现，大小适中的行星只要围绕其母恒星运行的速度够快，就可以减缓恒星的衰老过程。

　　研究系外行星对其母恒星旋转的影响有点棘手，如果只单纯观察一颗恒星及行星，基本上人们无法知道它的旋转速度是否受到了行星的影响。然而，宇宙中的许多恒星都是多恒星系统，双星则算是相当常见的系统，它们诞生于同一个星云，来自同一个星际尘埃或气团块，它们的特性通常非常相似，包含颜色、大小、亮度、年龄，甚至是转速。

　　为了更深入地研究行星对恒星的影响，科学家寻找的是双星中，其中一颗有系外行星，另一颗则无的特殊系统，接着将无行星的恒星作为对照组，找出另一颗有系外行星的恒星所造成的变化，研究小组仔细检查了34组双星系统中X射线波段的观测资料，他们发现转得快的恒星比转得慢的恒星表现出更多的X射线活动，他们能够以此得知两者的旋转速率差异。

图说：艺术家描绘热木星环绕着母恒星旋转的意象图。

　　果不其然，转速较快的恒星都是那些有着热木星（hot Jupiters）的恒星，反之则无或不明显，由于恒星的转速会随着年龄的增长而逐渐减慢，所以年轻的恒星往往较老年恒星旋转得更快，热木星这类的行星就像是恒星的抗氧化剂，它们可以提供角动量的移转，使恒星的转速不至于减少得那么多，但是具体的细节目前还是一个谜，为了便于分析，研究人员先从潮汐力着手，但磁力也可能起作用，进一步的观测可能有助于了解更多此现象，该研究发表于《皇家天文学会月报》上。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　你知道黄金来自于恒星吗？恒星主要由氢和氦组成，同时包含其他丰富的元素，科学家称为恒星的金属丰度，我们的太阳就是一颗金属丰度很高的恒星，它含有67种不同元素，其中还包含了2.5兆吨的黄金。科学家近期发现一颗包含65种元素的遥远恒星，这是目前为止发现金属丰度仅次于太阳的恒星，其中当然也蕴含了黄金。这颗称恒星名为HD 222925，位于南天的杜鹃座方向，科学家称它为「黄金标准」恒星，可透过它来研究恒星R过程或快速中子捕获过程，以了解恒星如何产生重元素。

　　HD 222925是一颗贫金属星（Metal-poor star），意味着它的金属元素含量并不多，但是它的R过程正在增强中。

图说：HD 222925是一颗9等星，位于南天杜鹃座方向。（图片来源：The STScl Digitized Sky Survey）

　　针对中子捕获过程可分为两种类型，包含S过程（或称慢速中子捕获过程）和R过程，科学家对S过程已经有很好的理解，但是有关R过程仍存在需多疑问，直到2019年观测到两颗中子星合并产生千级新星（kilonova）爆炸，在其残骸中发现锶，证明了在中子星碰撞后制造重元素。

图说：2019年发现在中子星合并中形成锶元素的示意图。（图片出处：ESO/L. Calcada/M. Kornmesser）

　　快速中子捕获过程使得原子核能够在中子衰变前捕获中子，而产生重元素。R过程从比铁轻的元素开始，在具有大量中子和能量的环境中，因为中子属于中性不带电荷，所以中子可以快速被捕获。当一个原子捕获一个中子时，会发射一个电子，使中子转化成质子，并提高其原子序，此过程将较轻的元素变成较重的元素，这些较重的元素，包含了稀有的黄金。因为促进R过程的事件并不多见，也使得黄金等较重元素变得稀有，这也是HD 222925成为「黄金标准」恒星的原因。

　　科学家认为中子星合并产生千级新星爆炸及大质量恒星的超新星爆炸都可以促使R过程，对科学家理解R过程非常重要。密西根大学罗德勒（Ian U. Roederer）教授认为了解R过程发生的环境或过程是他们团队的研究目的。

　　研究团队认为HD 222925没有产生它所含有的重元素，它所含有的重元素是早期超新星或千级新星爆炸的残骸散播于太空中，HD 222925形成时吸收了这些的重元素。研究团队中麻省理工学院的Anna Frebel教授试图透过数值模拟其发生的过程及产生的元素。

　　研究团队表示R过程是恒星及其残骸物质产生原子序大于30的重元素方法之一。近期观测又证实，R过程亦会发生于中子星合并及千级新星爆炸过程中，但仍有一些悬而未决的疑问，例如其过程产生哪些元素及其含量多少？

图说：HD 222925中发现的元素种类。（图片来源：Roederer等人）

　　R过程联盟（R-Process Alliance）成立的目的为解答这些R过程的疑问，本团队部分研究员是该联盟的成员，研究人员认为HD 222925是在R过程丰富的环境中形成的恒星之一，它的金属丰度高于多数已知通过R过程形成的恒星，可能来自于多个超新星。这表明HD 222925可能不是银河系的一部分，可能是在过去某个时段，被银河系捕获的恒星。HD 222925的化学丰度模型中，除了R过程元素丰度整体提高外，并没有异常的特征。本篇论文已经在天体物理学杂志增刊系列中发表，原文可以在arxiv.org下载。（编辑：台北天文馆林琦峯）

资料来源：Universe Today

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　以往天文学家认为来自银河系中心的神秘伽马射线源自于暗物质，现在澳大利亚国立大学（ANU）的研究团队找到了新的解释。

　　大约在十年前，天文学家使用NASA费米伽马射线太空望远镜（GLAST）测量银河系中心时，发现一种高能的光超出了他们所能解释的范围，即所谓的银河系中心过剩（GCE），此现象长期以来一直困扰着天文学家。现今澳大利亚国立大学的研究表示这种特殊的伽马射线讯号，实际上可能来自一种特定类型快速旋转的中子星。

　　研究人员发现它可能来自于毫秒脉冲星，一种旋转速度非常快，大约每秒可旋转100次的中子星。在此之前天文学家就曾在太阳系附近探测到单个毫秒脉冲星的伽马射线发射，所以知道这些天体会发射伽马射线。而从研究团队的模型显示，数量约10万颗此类恒星的整体发射量，将可以产生与银河系中心过剩完全一致的讯号。

　　这个发现意味着科学家必须重新考虑要在哪里寻找关于暗物质的线索，也因为我们完全不了解暗物质的性质，所以任何潜在的线索都会让科学家感到激动不已。而此次的研究结果显示了产生伽马射线的另一个重要来源，例如离我们最近的仙女座星系其伽马射线讯号可能主要也来自于毫秒脉冲星。该研究成果发表于《Nature Astronomy》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

费米伽马射线太空望远镜所拍摄银河系伽马射线图像。图片来源：NASA/DOE/Fermi LAT

资料来源：The Australian National University

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　天文学家首次发现更为苗条的红巨星类型，可能是因为其贪婪的伴星，使得它们的质量急剧下降，而这一发现对于了解我们的邻居——银河系恒星的生命历程迈出重要的一步。

　　红巨星是中低质量恒星演化至末期的状态，在我们的银河系中已发现数百万颗红巨星，这些明亮的天体将是我们的太阳在约40亿年后成为的样子。长期以来，天文学家便预测有更苗条红巨星的存在，悉尼大学（台湾名：雪梨大学）的研究团队利用NASA克卜勒太空望远镜，分析了来自2009年到2013年间数万颗红巨星亮度变化的观测数据，为红巨星进行了彻底的普查，并使用星震学了解无法被直接观测到的天体内部结构，以确定红巨星的特性。

　　研究团队幸运地发现了约40颗质量更低的红巨星，而它们隐藏在正常红巨星的汪洋大海中，就如同寻找「威利在哪里？」般。他们发现了两种不同往常的红巨星：质量非常低的红巨星和亮度不足（较暗）的红巨星。质量非常低的只有0.5~0.7个太阳质量，大约是太阳质量的一半，而这些非常低质量的红巨星，若非突然失去重量，那么就表示它们比宇宙的年龄还要大，但这是不可能的，所以研究团队当时认为测量出了问题，但事实证明没有。而另一类亮度不足的恒星则具有正常的质量，质量范围在0.8~2个太阳质量，研究人员表示这并不如他们所预期的巨大，而是更瘦小，因为小所以它们也更暗，与正常的红巨星相比反倒显得亮度不足。目前只发现了七颗这样的低亮度的红巨星，天文学家认为应该还有更多隐藏在样本中，但这如同是一场寻宝之旅，要找到它们并不容易。

　　这些不寻常无法用恒星演化的简单预期来解释，因此科学家认为存在另一种机制，迫使其经历剧烈的质量流失，例如被邻近的恒星窃取了质量。该研究成果发表于《Nature Astronomy》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

图说：红巨星。图片来源：NASA’s Goddard Space Flight Center / Chris Smith, KBRwyle.

资料来源：SCI-NEWS

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　哈勃太空望远镜观测到最遥远的恒星！这颗恒星编号WHL0137-LS，又称为Earendel，是托尔金在“指环”系列小说中“晨星”之意，因为它存在于宇宙的黎明时期。WHL0137-LS的红移z=6.2±0.1，显示它的光线在大霹雳后仅9亿年就发出，历经129亿年后才到达地球。由于宇宙在膨胀，这颗恒星的目前位置距离我们达280亿光年。在此之前所见最遥远恒星是MACS J1149 Lensed Star 1，是大霹雳后44亿年发出的光（红移z=1.49，目前距离140亿光年），因此纪录大大超前。

　　能看到WHL0137-LS不仅依赖哈勃太空望远镜超强的观测能力，其实也带点运气。因为WHL0137-LS是因为星系团WHL0137-08的重力透镜效应（gravitational lensing），产生如透镜的集光效果才观测到。这是爱因斯坦广义相对论理论，WHL0137-LS所发的光线经过星系团WHL0137-08旁边时，空间受到质量扭曲，使光线产生像通过透镜般弯曲并集光的效应（估计为1000倍以上）。它在2016年6月首次被看到，但天文学家必须经过三年半观测确认的亮度没有改变，证明它是真实星点而不是短暂的光学现象。

　　根据对WHL0137-LS的紫外光的分析表明，它的质量约为太阳质量的50倍。但现有观测数据很难判断更多资讯，甚至它是单星或双星也无法确认。天文学家认为它是宇宙第一代恒星的可能性很小，但已计划使用詹姆斯·韦伯太空望远镜继续观测，它更强大集光力与红外波段观测，将能更了解WHL0137-LS。相关论文发表在《自然》期刊。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

资料来源：Live Science

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　自从30年前发现第一颗系外行星后，天文学家已发现近5,000颗系外行星，及近5,000颗候选天体，但麻省理工学院的团队在Astronomical Journal期刊上发表的研究中，认为有几颗克卜勒太空望远镜的资料判定为行星的天体可能是小恒星。团队利用更精确母恒星测量值，评估其行星的大小，并确定Kepler-854b、Kepler-840b和Kepler-699b直径是木星的两到四倍，这尺寸太大而不是行星。另外，Kepler-747b的大小约为木星的1.8倍，与已确认的最大行星相近，但是Kepler-747b离它的母恒星相对远，这样的距离不容易存在如此大小的行星。所以Kepler-747b行星的身分令人怀疑，但也并非完全不可能是行星。

　　论文作者表示：其实，团队的最初目标不是找这些“冒名”的行星，而是寻找有潮汐畸变迹象的系统。由于两个彼此靠近的天体，其重力会导致另一天体呈现椭圆形，这可让你知道伴星的质量有多大，所以可以根据潮汐力确定它是恒星或是行星。

　　团队在分析时，发现Kepler-854b尺寸似乎太大而难以置信，因此再次查验其原始资料。由于Kepler-854b与其他克卜勒太空望远镜所发现的行星一样，是以凌日法发现。望远镜观测到行星在其恒星前方经过所遮蔽的光度变化程度与行星跟母恒星大小比率有关，天文学家根据对恒星大小的估计值来计算行星大小。但Kepler-854b是2016年发现，当时对其母恒星直径的估计，相较今日不够精确。目前，对恒星最准确的测量来自ESA盖亚太空望远镜，根据新资料估算Kepler-854b变得更大，而不可能是行星。于是团队分析克卜勒太空望远镜发现2,000多颗行星，而找到其他2颗不是行星的例子。团队表示，由于修正幅度不高，显示原先资料误差不大，未来应该不会再修正了。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

资料来源：Science Daily

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　一颗失控的死亡恒星以极快的速度穿越太空，并留下了大量物质与反物质粒子的痕迹。这个名为PSR J2030+4415的脉冲星又被称为J2030，它的直径仅有20公里，以每秒450公里的惊人速度在太空中飞驰。

　　如此高速的特征，令这颗死亡恒星产生了如同彗星一样的粒子尾，在星际空间中延伸了7光年长，这些粒子是电子（物质）及正电子（反物质），在钱卓拉X射线天文台的一张新影像中可以见到，此发现可以协助天文学家了解为何银河系中的反物质量似乎比预测的要多。

图说：在可见光及X光波段所见到的J2030 (X-ray: NASA/CXC/Stanford Univ./M. de Vries; Optical: NSF/AURA/Gemini Consortium)

　　这种死亡恒星的密度极高并有着强大的磁场，此外它还拥有高转速，大约每秒旋转三次，显然这个速度还比不上它的大量同类天体，而脉冲星发出的带电粒子风，经常受到它自身的磁场束缚而无法脱离。

　　由于J2030在太空中高速飞驰，它所发射出的带电粒子风则尾随其后，而它的前方是艏（读作首）震波（Bow shock），相当靠近磁力线的位置，也许在二三十年前，艏震波变慢了，这同时也代表着脉冲星风不仅仅是追上它，甚至穿透了它，从而引起了粒子洩漏，脉冲星风的磁场与星际磁场连结在一起，高能电子及正电子则连接形成的喷嘴涌射出来。

　　从脉冲星风中洩漏的粒子沿着这条星际磁场线加速到大约光速的三分之一，这使得光束发出明亮的X射线，一篇关于此现象的新研究已经被《天文物理学期刊》接受，目前可以在论文预印本网站上找到。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　国际天文团队在《自然·天文学》期刊发表星团中的恒星如何让“自己看起来比较年轻”的研究发现，他们提出星团的恒星以两种不同的方式获得质量：第一种是透过一般吸积盘方式，导致快速旋转并形成红色的主序星；第二种透过双星合并，造成缓慢旋转，使恒星看起来更蓝显得更年轻！

　　这一切可以从天文学中最著名的图表——赫罗图说起，该图创建于一个世纪前，根据恒星的亮度和颜色将恆星排序于图上。而太阳与大多数恒星都位于图中的“主序带”上面。长期以来，由于传统望远镜不够精确，很难清楚分辨星团里不同的群体，因此看起来星团只有一条较宽的主序带。然而，最近透过哈勃太空望远镜的精确观测发现，年轻疏散星团的主序带似乎是由几个不同的群体所组成的，尤其是如大麦哲伦星系的疏散星团NGC 1755（年龄约6000万年）还出现了偏蓝与偏红色两条主序带，更令人不解。论文第一作者，德国波恩大学的Chen Wang表示：“一般认为星团中的恒星都是在同一时间、同一个气体云中诞生的，所以应该拥有相同年龄，与相同化学成分。但如果这是真的，应该只有一条主序带，为什么会有第二区更蓝的恒星主序带呢？”团队以电脑模拟，提出了蓝色主序星的起源。

　　首先，Chen Wang透过模拟结果发现，恒星合并后会具有很强磁场且自转缓慢，合并后所产生的恒星比其前身恒星质量更大，其核心的氢含量高于同质量及同年龄的恒星。因此合并后的恒星在赫罗图显得更蓝更年轻。研究团队从星团的电脑模拟数据，推断出恒星可以透过两种不同的方式获得质量，分别为传统所认知的透过气体吸积导致快速旋转，呈现颜色偏红色的主序带星；以及透过双星合并导致缓慢旋转，形成颜色偏蓝色的主序带星。团队还推导出了蓝色主序星的大致合并时间与机率，支持了最近的双星形成的模型，并解释年轻星团成员在速度、颜色与磁场不同分布的原因。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

NGC 1755

资料来源：Phys.org

发布单位：台北市立天文科学教育馆

这18个模糊白点都代表同一颗星体HD 84406（NASA）

　　NASA公布了詹姆斯·韦伯太空望远镜拍到的第一颗恒星，还有一张自拍照，虽然这还不是一张「完成品」，只是这巨大的太空望远镜为期数月、一系列的校准步骤的过程之一。

　　这张惊人的照片有18个模糊白点，它们全部都是位于大熊座的恒星HD 84406。这颗恒星亮度为6.9等肉眼无法看到，需要双筒望远镜才看得到。这张影像是为期数个月校准巨大主镜过程之一，这18个星点是被主镜的18个片单独镜片反射到韦伯的次镜，最后进入主要成像设备近红外相机（NIRCam）。目前看来进度良好，这些点都位于中心部分附近，科学家将逐渐调整主镜镜片角度，直到18光点变成一颗星。

　　为了帮助调整，团队还拍摄了一张自拍照，它是透过NIRCam上的一个特殊镜头所拍摄。NASA之前表示，由于没有额外工程用相机，不可能自拍，所以这张照片让太空迷惊喜，深获好评。

韦伯通过NIRCam上的一个特殊镜头拍摄的自拍照（NASA）

　　价值100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜是迄今发射最大、最强大的太空望远镜。它在2021年12月25日发射，2022年1月24日到达距离地球约150万公里的日地系统拉格朗日L2点，未来将揭开第一批恒星和星系、以及暗物质、系外行星等天文奥秘。（编译/台北天文馆刘恺俐）

资料来源：Science Alert