/星系大戰(zhàn)

最近，天文學(xué)家首次目睹了一場(chǎng)猛烈的宇宙碰撞，其中一個(gè)星系以強(qiáng)烈的輻射穿透了另一個(gè)星系，從而抑制了后者形成新恒星的能力。歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡（ESO's VLT）和阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣（ALMA）的觀測(cè)數(shù)據(jù)揭示了這場(chǎng)星系大戰(zhàn)的所有血腥細(xì)節(jié)。

在遙遠(yuǎn)的宇宙深處，兩個(gè)星系正在進(jìn)行一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的大戰(zhàn)：它們一次又一次地以每秒500千米的速度沖向?qū)Ψ?，激烈地碰撞后又退回去，然后卷土重來重?fù)這個(gè)過程。但在這場(chǎng)貼身肉搏中，有個(gè)星系率先“抄家伙”了：它利用類星體的輻射“長槍”來“刺穿”對(duì)手。類星體是一些遙遠(yuǎn)星系的明亮核心，由超大質(zhì)量黑洞提供能量，會(huì)釋放出大量輻射。

正在“激戰(zhàn)”的兩個(gè)星系，其中右側(cè)星系擁有一個(gè)類星體，它向左側(cè)星系釋放出強(qiáng)烈的輻射。https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2025/cosmic-joust-astronome.jpg

這場(chǎng)“宇宙大戰(zhàn)”發(fā)出的光經(jīng)過了110億年才到達(dá)我們這里，所以我們看到的是宇宙當(dāng)前年齡18%時(shí)的樣子。新的觀測(cè)結(jié)果表明，類星體釋放的輻射破壞了星系中的氣體云和塵埃云，只留下了最小、密度最大的區(qū)域。這些區(qū)域可能太小以至于無法形成恒星，因此受傷的星系可謂損失慘重。

但這還不是全部?？茖W(xué)家們認(rèn)為，類星體和星系的合并會(huì)給星系中心的超大質(zhì)量黑洞帶來大量氣體。在這場(chǎng)宇宙角斗中，新的燃料儲(chǔ)備被帶到了黑洞附近（別忘了黑洞是類星體的動(dòng)力之源）。而隨著黑洞進(jìn)食，類星體可以繼續(xù)進(jìn)行破壞性攻擊。

看來，戰(zhàn)爭(zhēng)與和平不僅發(fā)生在人類世界，也發(fā)生在星系世界。

/隱秘的黑洞

提到黑洞，很多人會(huì)聯(lián)想到一些戲劇性的場(chǎng)面：一顆恒星在太空中爆炸，自我坍縮，然后形成一個(gè)吞噬周圍一切的宇宙怪物。 但如果黑洞并不總是以爆炸開始呢？如果黑洞是在恒星內(nèi)部悄無聲息地開始生長，而恒星從外部看一切正常呢？最近一項(xiàng)新研究表明，這種情況可能正在發(fā)生——而且這個(gè)故事遠(yuǎn)比我們想象的更加離奇和迷人。

近年來，引力波探測(cè)已經(jīng)暗示了近太陽質(zhì)量和亞太陽質(zhì)量黑洞的存在，它們比通常在恒星爆炸中形成的黑洞要輕得多。但根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型，這么小的恒星根本不可能坍縮成黑洞。那么，這些黑洞到底是從哪里來的呢？

圖片來自Physical Review D (2025). DOI: 10.1103/PhysRevD.111.103033。 https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2025/could-black-holes-be-g.jpg

一種有趣的理論認(rèn)為，這些天體可能來源于我們幾乎還不了解的暗物質(zhì)。它們?cè)诤阈莾?nèi)部緩慢積累，經(jīng)年累月，積累到一定程度后引發(fā)悄無聲息的坍縮，在一顆看起來正常的恒星的中心形成一個(gè)微小的黑洞。接下來的故事走向則取決于恒星的特性，包括自轉(zhuǎn)等。一旦黑洞在恒星內(nèi)部形成，它就會(huì)開始生長，以周圍的物質(zhì)為食。它的生長情況以及最終狀態(tài)，都取決于恒星的種類及其自轉(zhuǎn)。

白矮星是類太陽恒星的致密、緊湊的殘骸。它們與地球差不多大小，但通常小于或略大于太陽的質(zhì)量。如果它們的中心誕生了一個(gè)黑洞，一場(chǎng)隱藏的“戰(zhàn)爭(zhēng)”就開始了——根據(jù)白矮星自轉(zhuǎn)速度的不同，有三種可能的結(jié)果：

黑洞的形成：如果恒星自轉(zhuǎn)緩慢，其核心周圍的物質(zhì)很容易下落。這個(gè)小黑洞會(huì)穩(wěn)步增長，最終吞噬整個(gè)恒星，并將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)低質(zhì)量黑洞。

裸奇點(diǎn)形成：在某些自轉(zhuǎn)情況下，坍縮可能會(huì)導(dǎo)致裸奇點(diǎn)的形成——一個(gè)沒有隱藏在事件視界后面的黑洞。

吸積停滯-混合恒星：如果白矮星高速自轉(zhuǎn)，黑洞的增長就會(huì)大大放緩。漸漸地，黑洞變成了一種寄生蟲：安靜地嵌在白矮星中緩慢進(jìn)食。從外部看，這顆恒星可能看起來很正常，但在其內(nèi)部，一場(chǎng)無聲的轉(zhuǎn)變正在進(jìn)行。

以上是白矮星的情況。如果是快速旋轉(zhuǎn)的中子星內(nèi)部形成了一個(gè)微小的黑洞，那情況就簡(jiǎn)單多了：黑洞迅速成長，從內(nèi)部掏空中子星。前一天，它還是一顆中子星；第二天，它就變成了一個(gè)黑洞——從里到外，一片死寂。

總之，上述觀點(diǎn)不僅重新定義了恒星的死亡，還開辟了研究暗物質(zhì)的新途徑：如果這些隱秘的黑洞真的存在，那么就可以把它們當(dāng)作探測(cè)恒星內(nèi)部暗物質(zhì)的天然探測(cè)器。所以下次仰望夜空的時(shí)候，請(qǐng)記?。翰皇敲款w星星都“表里如一”。有些星星可能是個(gè)貨真價(jià)實(shí)的“白切黑”。

/小恒星，大行星

就像銀河系中的許多恒星一樣，恒星TOI-6894是一顆小型紅矮星，質(zhì)量只有太陽的20%左右。科學(xué)家們認(rèn)為，它不具備形成和容納大行星的合適條件。然而，最近一個(gè)國際天文學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)，一顆名為 TOI-6894b的巨行星正圍繞著TOI-6894運(yùn)行。

行星TOI-6894b是一顆低密度的氣態(tài)巨行星，體積比土星稍大，但質(zhì)量只有土星的50%左右。它的發(fā)現(xiàn)打破了很多人的認(rèn)知——銀河系中的大多數(shù)恒星實(shí)際上都是像TOI-6894這樣質(zhì)量很低的小恒星，以前學(xué)界認(rèn)為，這類恒星無法承載氣態(tài)巨行星。因此，TOI-6894b的存在對(duì)研究人員重新思考銀河系中巨行星的總數(shù)有著重大影響。

那么，一顆質(zhì)量如此之小的恒星是如何形成如此之大的行星的？

圖為TOI-6894 b繞著宿主星的藝術(shù)想象圖。https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2025/discovery-of-giant-pla.jpg

最廣為接受的行星形成理論名為核心吸積理論：行星核心首先通過吸積（物質(zhì)的逐漸積累）形成，隨著核心變得越來越大，它最終會(huì)吸引來氣體，形成大氣層。接著，它會(huì)變得足夠大，然后進(jìn)入失控的氣體吸積過程，成為一顆氣態(tài)巨行星。

根據(jù)這一理論，低質(zhì)量恒星周圍較難形成氣態(tài)巨行星，因?yàn)楹阈侵車行潜P中的氣體和塵埃（即行星形成的原材料）數(shù)量太有限，不足以形成足夠大的內(nèi)核，也不足以發(fā)生失控的氣體吸積過程。

然而，TOI-6894b的存在表明，這一理論有錯(cuò)誤之處。這顆行星還有個(gè)特殊之處：它異常寒冷。目前發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)氣態(tài)巨行星都是熱木星，即溫度約為1000—2000開爾文的大質(zhì)量氣態(tài)巨行星。相比之下，TOI-6894b的溫度只有420開爾文。詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃在未來12個(gè)月內(nèi)觀測(cè)TOI-6894b的大氣層。屆時(shí)，我們將了解它的更多奧秘。

/什么？月壤里有“玻璃珠？

阿波羅號(hào)的航天員在探索月球表面時(shí)雖然不知道自己會(huì)發(fā)現(xiàn)什么，但肯定沒有想到會(huì)在單調(diào)的巖石和塵埃堆中看到閃爍著微小亮光的橙色“玻璃珠”。

這些珠子直徑不足1毫米，形成于約33億至36億年前的月球表面火山噴發(fā)期間，堪稱月球內(nèi)部微小的原始膠囊。利用阿波羅號(hào)從月球帶回的樣本，科學(xué)家們對(duì)這些珠子進(jìn)行了細(xì)致觀察——雖然獲得這些樣本時(shí)是50年前，但直到現(xiàn)在我們才發(fā)展出能深入研究的技術(shù)。

圖為月球火山噴發(fā)示意圖。https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2025/why-the-moon-shimmers.jpg

每顆“玻璃珠”都講述著月球過去的故事。這些珠子——有些呈閃亮的橙色，有些呈光滑的黑色——是月球火山將物質(zhì)從內(nèi)部噴射到表面時(shí)形成的，在月球周圍寒冷的真空環(huán)境中，每滴熔巖一濺出就會(huì)立即凝固。這些珠子的存在告訴我們，月球曾發(fā)生過爆炸性噴發(fā)。而且，這些珠子的顏色、形狀和化學(xué)成分與地球上任何已知物質(zhì)都截然不同。

珠子表面的微小礦物可能與地球大氣中的氧氣和其他成分發(fā)生反應(yīng)。為了避免這種可能性，研究人員從樣本深處提取珠子，并在分析的每一步都將其與空氣隔絕開來——因此，即使使用了先進(jìn)技術(shù)，要想測(cè)量也絕非易事。橙色和黑色珠子的分析結(jié)果表明，月球火山噴發(fā)會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化。

來源：中國國家天文

原標(biāo)題：星聞 | 星系大戰(zhàn)用什么武器？

編輯：未

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