发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　天文学家首次探测到一颗类似太阳的年轻恒星正爆发，其能量比在太阳所测得大10倍。太阳经常发生闪焰，每次闪焰释放与数百万颗氢弹一样多的能量。此外，也常同时发生日冕物质抛射，并释放电浆穿越太空。当日冕物质抛射撞击地球时，会造成地磁风暴而损坏卫星及破坏电网。例如在1989年一次日冕物质抛射使整个加拿大魁北克省停电，甚至损坏了纽泽西州的变压器！以前的研究认为，黄矮星会爆发超级闪焰，比太阳闪焰威力大10倍，但未有观测记录。但最近在111光年外的恒星EK Draconis观测到超级闪焰。

　　EK Draconis是太阳相似但年龄要小得多的恒星，年龄约5000万到1.25亿岁，之前的就常观测到闪焰。科学家们在2020年1月至4月期间使用NASA的凌日系外行星巡天卫星、京都大学的Seimei望远镜和佐用西播磨天文台的Nayuta望远镜观测EK Draconis，在2020年4月5日发现超级闪焰，大约30分钟后也看到似乎是日冕物质抛射的现象，速度约每小时180万公里，估计它的质量是已知最大的太阳日冕物质抛射的10倍。该团队表示，此次只捕捉到日冕物质抛射的初始阶段，因此尚不确定它最后是落回恒星上还是被喷射到太空中，未来目标将观测这类恆星日冕物质抛射的后期阶段。这项研究也表明，太阳在年轻时也可能会爆发巨大的日冕物质抛射，进而影响早期的地球生命。研究发表在《自然·天文学》学刊上。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

观测到EK DRACONIS巨大星班（黑子）

资料来源：Space.com

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　土星，又或者称为克洛诺斯，在神话中它以「吃掉自己的孩子」而闻名，最终被宙斯推翻，然而说到吞掉自己的孩子，类太阳恒星可能也不惶多让，根据一项新的研究，至少有四分之一的类太阳恒星，在它们生命的某个时刻至少吞掉了它们自己的一颗行星。

　　观测证据显示，行星系统彼此之间可能非常不同，这起源于它们的动力学历史不同，初始条件的混乱程度或过程，极有可能迫使它们坠入母恒星；行星吞没事件的明确证据以及它们在类太阳恒星中发生的事件，将有助于阐明行星系统可能的进化途径。

　　在银河系中，大多数的恒星（约75%）是M型恒星，即体积小、温度低、寿命长的红矮星，而我们的太阳是一颗G型「黄矮星」，这一类恒星只占了银河系中的7%。此外，太阳还是一个独行玩家，大多数的恒星通常都有至少一个甚至多个兄弟姐妹的伴星，形成了双星或联星系统，通常这一类恒星应该会有非常相似的化学成分或质量。不过情况并非总是相同的，天文学家针对温度和表面重力相似的107对双星进行研究，他们发现部分的双星之间具有不同的化学性质。

　　其中33对双星系统中至少其中一颗恒星铁丰度超过平均值2个标准差，这代表着这些类太阳恒星中有20至35%的机率吃掉它们的行星，当行星物质进入恒星后，恒星中大气成分的变化反映出在岩质天体中观察到的成分，即难熔化合物（如金属和硅酸盐类）更丰富，此一发现对研究其它行星系统具有重大意义，这对于生命可能需要的稳定条件来说，双星系统有点太混乱了，它可以帮助我们缩小搜寻类地球系外行星的范围。

　　虽然类太阳恒星在银河系中相对稀少，但仍有数百万颗离我们足够近可供我们观测，研究它们大气中的难熔成分可以帮助缩小行星吞噬者的范围，对我们的太阳而言，它的难熔成分相当低，这表示太阳的过去相对稳定，使得行星保持在近乎圆形的轨道上，迁移量非常有限，因此，我们现在有一种新的观测方法，来识别那些不太可能拥有类地行星的类太阳恒星，该论文发表在《自然·天文学》期刊上。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

▲在银河系中，大多数的恒星（约75%）是M型恒星，即体积小、温度低、寿命长的红矮星，而我们的太阳是一颗G型「黄矮星」，这一类恒星只占了银河系中的7%。

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　棕矮星是一种质量介于行星和恒星之间的天体，一般认为质量在木星13到80倍之间，但真正的质量界线仍然存在争议，特别是因为它们的构造与低质量恒星的构造非常相似。由瑞士科学家领导的国际团队，研究5个质量接近恒星和棕矮星边界天体的特征，帮助科学家了解这些神秘天体的性质，成果发表在Astronomy & Astrophysics学刊。

　　天文学家认为恒星质量够大，能以氢融合为氦方式，释放出大量的能量。但棕矮星的质量却不足达到此反应，而是以氘融合为氦方式产生能量，由于效率较低所以棕矮星发出的光比恒星弱得多，所以被称为“失败的恒星”。论文第一作者Nolan Grieves指出：我们仍然不知道棕矮星的质量极限在哪里，以及棕矮星的化学成分、形成方式与初始半径，因此需要较多研究资料。但它们相当罕见，到目前为止，我们只研究约30颗棕矮星，相比已详细研究数百颗行星，极为稀少。

　　团队研究对象为凌日系外行星巡天卫星（TESS）所发现的5颗伴星——TOI-148b、TOI-587b、TOI-681b、TOI-746b 和 TOI-1213b，它们被称为“伴星”，是因为各自围绕其母恒星运行。天体的周期为5到27天，半径是木星的0.81到1.66倍，质量是木星的77到98倍，这使它们处于棕矮星和恒星的边界。研究人员表示：这5个天体的信息揭示棕矮星的性质，让我们能了解它们是如何形成与如此稀有。

　　科学家认为这些天体是棕矮星，根据是它们的大小和年龄之间的关系，由于棕矮星应该会燃烧氘后逐渐冷却，所以体积会随年龄而缩小。其中最老的TOI 148b和746b，具有较小的半径，而两个较年轻的星体具有较大的半径。天文学家认为这些天体是如此接近棕矮星的质量边界，值得进一步观测以了解它们。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

棕矮星

资料来源：Science Daily

发布单位：台北市立天文科学教育馆

早期的太阳自转速度可能是现在的3倍，拥有更强的磁场，并释放出更多的高能粒子。

　　关于太阳的演化史，我们还有很多不知道的地方。例如，它年轻时有多活跃？年轻的太阳有什么特性能使生命得以在地球上形成？

　　现在，一个团队研究了一个被称为鲸鱼座κ1（kappa-1 Ceti）的年轻恒星。从1940年代以来科学家就开始研究这颗恒星，它的质量和金属丰度与太阳非常相似，但它只有大约6亿年的历史。在这项研究中，研究团队将鲸鱼座κ1的观测数据与太阳的演化模型结合起来。因此，他们可以预测太阳在相似年龄时的行为。

　　根据他们的模型，太阳的自转速度可能是现在的3倍，拥有更强的磁场，并释放出更多的太阳闪焰和高能粒子。由于当时地球磁场较弱，太阳闪焰和日冕抛射物质会使地球曝露在比今天更多的高能粒子中。这些粒子可能有助于地球上复杂分子的形成。如果是这样的话，一个活跃的年轻太阳可能在形成生命的基石中发挥了关键作用。

　　这是一项初步研究，该团队希望从其他不同年龄的类日恒星收集数据，微调他们的模型，并创建一个更准确的太阳演化史。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　一项史无前例的研究显示，恒星育婴室比天文学家最初的想像还要多样化。

　　PHANGS（Physics at High Angular Resolution in Nearby Galaxies）项目的天文学家有系统的绘制了90个星系里的10万个恒星育婴室，他们发现每一个都比原来想像的要来的独特。

ALMA所绘制的部分恒星育婴室

　　恒星的形成需要数千万年的时间，从质量达太阳数百万倍的分子云开始，到在自身重力作用下塌缩形成温和发光的原恒星，接着开始旋转并吸引周遭物质形成圆盘，在获得足够质量后，核心开始点燃核融合，变成像我们的太阳一样的球体。但这个过程消耗掉一个恒星育婴室内所储存气体和尘埃的速度有多快，以及能形成多少颗恒星，则取决于恒星育婴室在星系中的位置。

　　我们曾以为每个星系中的所有恒星育婴室看起来都差不多，但这项研究结果却显示并非如此。这项为期五年的研究，使用位于智利阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（ALMA），之所以使用无线电波望远镜协助观测，是因为这样可以更聚焦于来自黑暗且致密的分子云其尘埃及气体所发出的微弱光芒，而非来自于这些分子云孕育的年轻恒星所发出的可见光，这可以让天文学家研究恒星的母云是如何塑造其形成的。

　　「要了解恒星是如何形成的，我们需要将一颗恒星的诞生与其在宇宙中的位置连系起来。如果一个星系代表一个城市，那么社区就是旋臂，房屋是恒星形成的单位，附近的星系则是邻近的城市。」PHANGS首席研究员Eva Schinnerer说这些观察告诉我们，「邻居」对恒星诞生的地点和数量有着微小但显着的影响。

　　他们发现恒星的锻造方式不同，取决于产生它们的分子云是位于星系盘、棒状结构、旋臂还是星系中心。星系密集区域的分子云相较于宁静区域而言，通常质量较大、密度较高且更动荡。分子云形成恒星的速度和其高密度区崩溃成恒星的过程，似乎都取决于分子云所在的位置。

　　接下来，该团队将尝试弄清楚这种变化对恒星和行星的形成，以及我们在宇宙中的位置可能意味着什么。研究人员指出这是我们第一次清楚地了解附近宇宙恆星育婴室的数量，从意义上来说，这是了解我们来自哪里的一大步。现在我们知道恒星育婴室因地而异，但希望在不久的将来能够了解其中的差异及其如何影响恒星和行星的形成。（编译/台北天文馆赵瑞青）

资料来源：Space.com

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　一颗另天文学家困惑的天体在他们的眼球底下消失，隔了很久才又冒出来，借由远景变星观测计划（Vista Variables in the Via Lactea Project），他们捕捉到了这颗名为VVV-WIT-08的天体，科学家们将它取名为WIT，代表着「What-is-this?」，这颗恒星似乎无法归类在任何一个已知类别。

　　一般而言，恒星的亮度变低并不少见，例如凌日法中的系外行星会在恒星前通过，让其亮度降低，又或者是脉动变星那样，受到恒星自身的膨胀或压缩而产生的亮度变化，但是一颗亮度降低到完全不见的恒星简直闻所未闻，更是长达200多天。

　　该恒星位于25000光年外的银河系中心，而科学家在光学重力透镜实验中也有观测到它的存在，透过分析观测结果，科学家现在怀疑该天体是一颗比太阳大100倍的大质量恒星，它周期性地被一个较小的伴星挡住，而且这颗伴星被一个不透明的圆盘包围着。

　　VVV-WIT-08已经不是单一个案了，事实上御夫座ε星每27年也会发生一次长时间变暗的现象，另外更有一组恒星系统，它是每69年变暗一次，科学家将它们共同称呼为「闪烁的巨星」，这次发现使得类似天体总数达到五个，而且预期不久后还会发现其它的类似天体。

　　目前虽然有些传闻说这些有可能是高等文明在使用戴森球的方式收集恒星的能量，但相关的证据仍不足以令这个假设成真，相关的研究发表于《皇家天文学会月报》。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Space.com

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　借由欧洲太空局（ESA）的盖亚（Gaia）望远镜，天文学家动手绘制我们银河系附近旋臂的最详细地图，研究团队在这过程中发现了银河系的一个新区域，该区域充满灼热且即将爆炸的亮蓝色恒星，他们将这个区域命名为仙王座刺。在猎户臂（我们的太阳系所在的位置）和英仙臂之间的仙王座刺是两条旋臂之间的一条带状区域，其中充满了大颗恒星，它们的体积是太阳的三倍，并因其炽热的温度而呈现出蓝色。

　　这些巨大的蓝色恒星又称为OB类恒星，它们所发出的光主要是偏蓝色波长的，也同时是整个银河系中最稀有、最热、寿命最短、体积最大的恒星。猛烈的核融合反应致使其表面温度比太阳高数倍，这些巨大的恒星爆炸结束生命时的过程被称为超新星——将复杂生命所必须的重元素分散到银河系深处。

　　OB类恒星很罕见，在一个4000亿颗恒星的星系中，可能不到20万颗，由于它们创造了很多重元素，它们可以被视为银河系的化学富集剂，正是因为这些很久以前就死去的恒星，我们地球的化学才复杂到足以产生生物。

　　研究人员利用恒星视差的技术，对恒星到地球的距离进行三角测量，从而绘制了他们的恒星地图。利用这项技术以及来自盖亚望远镜的数据，该团队绘制出了超出之前所绘制的任何距离的恒星，以及之前被认为是空洞区域的恒星。

　　科学家们通过观察恒星在同一方向上的一致运动，证明了这个新区域是螺旋星系盘的一部分，螺旋星系盘包含了我们银河系的大部分物质，而不仅仅是恒星随机排列的结果。

　　研究人员期望未来能找到更多的OB恒星放入地图中，他们希望这将使我们对银河系的结构有更多的了解，相关论文发表于2021年3月19日的《皇家天文学会月报》上。（编译/台北天文馆研究组技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　先前的理论预测，恒星形成之后才能开始形成行星，而最近一篇在自然期刊上的论文可能要打破该观点了，天文学家利用智利的阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列观测了一颗极为年轻的原恒星IRS 63，它距离地球约470光年，这颗年轻的原恒星，在分类上属初期恒星体的I类，它已经过了主要的吸积阶段，并拥有了大部分的最终质量，但其外围的吸积盘仍然存在。

　　在吸积盘中，天文学家看见了一个令人惊讶的现象，在原恒星周围有两个深色的同心环形缝，他们合理推论这是行星形成的迹象。行星的形成过程，目前最流行的模型是核心吸积，圆盘中的尘埃及颗粒透过静电作用互相吸附，随着物体的大小增加，重力作用也越来越大，原行星将其轨道上的所有物质吸走，会在原恒星盘上形成一个裂缝，但是这个模型所需耗费的时间较长，事实上若是该恒星盘已大于100万岁，则似乎没有足够的物质来形成行星。

▲G1及G2为两个吸积盘缝，很有可能是行星形成的过程中将附近的气体清除而产生（Ⓒ:Segura-Cox et al., Nature, 2020）

　　而这个小于50万岁的原恒星，似乎有机会在这些原恒星盘圆缝中形成行星，研究团队还计算了潜在原行星的质量，较近的原行星距离母恒星19AU，质量约为木星的0.47倍，较远的则在37AU之外，其质量约为木星的0.31倍。

　　另一种解释是行星尚未形成，而是仅产生一种称为径向飘移的现象，这是一种因恒星盘中气体产生的阻力，物质汇聚后与其摩擦导致尘埃和颗粒失去角动量并朝恒星移动的过程，这种现象同时也称为径向飘移障碍，它会阻止行星的生成，同时也会形成环形或新月形缝。

　　不论它是哪一种结果，都比我们早先对行星形成的理解都还要早，研究团队在文中写道：「即使在最保守的情况下，这些特征也表明尘埃开始聚集在圆盘的特定半径上。圆盘的结构可能在恒星形成的早期就对于行星的演化产生了影响。」（编译/台北天文馆研究组技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

Sgr A *是银河系中心的超大质量黑洞（图中以X表示），周围是一群以极快速度运动的恒星。

　　在我们银河系的中心是一个巨大的黑洞，名为人马座A *（Sgr A *），大约是太阳质量的四百万倍。由于它如此巨大，造成的引力效应是极端的，借由观察它附近的恒星就能探测到。围绕Sgr A*旋转的是一些恒星（以及一些神秘的物体），它们以令人眩晕的速度移动。

　　天文学家刚刚发现了移动最快的恒星，一颗新发现的名为S4714的恒星绕超大质量黑洞人马座A *旋转。S4714在轨道上的飞行速度约为光速的8%，达到了每秒2万4,000公里的惊人速度。S4714只是目前被发现掠过Sgr A*的恒星群中的一颗，它的轨道比之前发现的任何恒星都要近。先前的研究已经发现数十颗恒星在极不寻常的轨道上围绕着超大质量黑洞运行，这群恒星统称为S星，其中一些恒星的轨道离黑洞非常近，因此很难被发现，我们可以使用它们来探测它们所绕行的巨大不可见天体的属性。

　　这一发现不仅表明在我们银河系超大质量黑洞周围还有更多的恒星，为我们提供了早期提出的一种恒星类型的第一批候选恒星—那些离黑洞如此近的恒星，它们被潮汐力“挤压”（squeezed），也被称为squeezars。

　　这项研究已经发表在《天体物理学期刊》（the Astrophysical Journal）上。（编译/台北天文馆研究组吴典谚）

资料来源：Science Alert

发布单位：中国科学院上海天文台

　　大质量恒星（>8个太阳质量）如何形成是现代天体物理的一个重要研究课题。尽管大质量恒星在宇宙空间数目比小质量恒星少得多（只占恒星数目的1%左右），但贡献了绝大多数的恒星光度。大质量恒星快速演化过程中伴生的星际介质反馈及元素核合成过程，推动了其所在星团、甚至整个星系结构和化学的演化。

　　微波和毫米波的脉泽是一种类似于光学激光的非热辐射，天文观测发现它们通常与大质量恒星形成区成协，这些脉泽来自致密辐射区域（典型尺度在几到几十个天文单位的气体团块），且亮温度远高于热气体，是研究大质量年轻星周围（1000天文单位）范围内气体运动和星际介质性质等的有效探针。

　　由广州大学陈曦教授（上海天文台特聘研究员）领导的包括国家天文台任致远、上海天文台沈志强和李斌以及南京大学郑兴武的国际合作团队，在天文脉泽与大质量恒星形成研究方向取得重要突破。该团队利用上海65米射电望远镜（天马望远镜）首次在星际空间探测到异氰酸（HNCO）、重水（HDO）和甲醇同位素（¹³CH₃OH）三种新的分子脉泽，并揭示它们正在示踪（大质量恒星形成过程中的）由引力不稳定性导致的星周盘碎裂产生的旋臂吸积流及间歇吸积现象。论文2020年7月13日在线发表于《Nature Astronomy》（自然·天文学）杂志。

　　陈曦教授介绍说：“三种新脉泽（HDO、HNCO和¹³CH₃OH）是由上海天马望远镜在2019年3月份对一颗正处于6.7GHz甲醇脉泽闪耀阶段的大质量年轻恒星天体（G358.93-0.03）监测中发现的，随后的甚大阵（VLA）高分辨率观测证实了它们的脉泽辐射属性。VLA观测获得的这三种新脉泽的高精度（约10天文单位）空间分布，清晰地描绘了它们正在示踪由盘的碎裂而形成的旋臂吸积流结构。”

图1 左图：三种新分子脉泽的空间分布（au代表天文单位，1个天文单位是地球到太阳的平均距离）。右图：大质量年轻恒星天体星周引力不稳定盘碎裂引起的旋臂吸积流的示意图，新分子脉泽（由彩色圆点表示）示踪了两个吸积流旋臂。

　　“天马望远镜对这些新脉泽辐射流量的监测发现，它们具有异常快速的光变（在1个月时间内经历了从爆发到极大再到最后消失的过程），这说明其可能是引力不稳定星周盘碎裂引起的间歇吸积现象。”上海天文台沈志强研究员补充到。该现象会导致年轻恒星的光度迅速上升，从而能有效地激发出强的、以前没有探测到的新的脉泽辐射。

图2：天马望远镜监测获得的HDO，HNCO和¹³CH₃OH三种脉泽成分的峰值流量随时间的变化。这些脉泽成分辐射都展现了明显且快速的衰减现象，支持了大质量恒星形成的间歇吸积现象。

　　有意思的是，无论是旋臂吸积流结构还是脉泽光度爆发现象都被认为是与大质量年轻恒星天体盘的引力不稳定性有关联，但该项工作是首次从观测上将这两种现象在同一个目标（G358.93-0.03）上有机地结合在一起，从多角度证实了大质量恒星形成的间歇吸积现象。此外，它还表明，盘调制的间歇吸积可以被认为是小质量恒星到高质量恒星形成的共同机制。

　　此项研究工作由广州大学、中科院上海天文台、中科院国家天文台、南京大学，以及来自俄罗斯、英国、澳大利亚、南非、加拿大、荷兰、美国、日本、德国等的多家研究机构的国际研究团队合作完成。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41550-020-1144-x。

上海天马望远镜（上海65米射电望远镜），图：汤海明。