大爆炸后5亿年时的伏笔|大爆炸|太阳系|宇宙|恒星|星系|系外行星|银河系

/ 大爆炸后5亿年时的伏笔

当宇宙还处于早期阶段——即大爆炸后仅5亿年，约为现今年龄的3%时，宇宙中一些最早的恒星和星系已经形成。天文学家长期以来一直认为，这些年轻星系周围的气体大多应保持相对原始的状态，主要由氢和氦组成，而这两种元素正是新生宇宙中的原始成分。

根据最近发表的一项新研究，这一观点可能并不正确。事实上，早在天文学家预期的时间之前，星系就已经开始向宇宙播撒重元素，例如氧和碳。

早期星系及其周围气体的艺术想象图。

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在早期宇宙中，除了氢和氦——即元素周期表最顶端的两种最简单元素——之外，宇宙中几乎没有任何其他物质。随着时间推移，引力将这些简单元素的云团聚拢，形成了恒星。在恒星内部，巨大的压力和温度促使核聚变及其他反应发生，从而锻造出更复杂、更重的元素，比如碳和氧。

当恒星燃尽或以超新星的形式结束生命时，它们会将这些重元素抛射到太空中，这些元素由此成为新一代恒星、行星乃至生命形成的基石。我们身体中的碳、呼吸所需的氧气，都得益于此。然而，直到现在，我们仍不清楚较重的元素是如何以及何时从最早期星系里扩散到周围宇宙中的。

新研究分析了大约130亿年前的星系图像及其化学特征。结果显示，在宇宙诞生之初，星系就已经开始产生重元素并将其散播到周围的空间中。这些源自星系恒星的元素就像滴入水中的食用色素，开始在太空中扩散。可以说，星系并非孤立的，而是更大星系生态系统中的组成部分之一。由第一代恒星产生的物质可以通过这一系统被回收并重新分配。看来，如今你我的生命组成成分，仅在大爆炸后5亿年就埋下了伏笔。相关研究已发表在Nature Astronomy上。

来源 / https://phys.org/news/2026-09-jwst-early-galaxies-seeding-universe.html

/ “重生”的星星

研究人员利用甚大望远镜（VLT），对一颗罕见的“重生”恒星——樱井（Sakurai）进行了研究。这颗恒星在达到演化末期后，于1996年意外地重新焕发活力。新研究成果表明，这颗恒星已进入演化的新阶段，并产生了沃尔夫-拉叶星特有的强劲恒星风。

大多数恒星的演化过程非常缓慢，重大变化发生的时间尺度远超人类的一生。因此，我们通常只能通过比较不同恒星在不同时期的状态来拼凑出恒星演化的画面。“樱井星”则不同。它是已知极少数在短短几十年内发生剧变的恒星之一，使我们得以实时观测恒星演化的全过程。

恒星首次死亡时喷射出的星云。

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科学家认为，这颗恒星与太阳相似，但已经停止了核聚变反应，开始向白矮星转变——即普通恒星死亡后留下的高温、致密核心。它经历了一次名为“极晚期热脉冲”的罕见事件，即星球内部深处的氦层突然重新点燃。

这一事件导致它迅速膨胀、冷却，并向太空喷射大量物质，暂时回到了其生命早期的阶段。因此，天文学家将它描述为一颗“重生”的恒星。

研究团队分析了甚大望远镜收集到的光，并将其与模拟沃尔夫-拉叶星大气层和强风的复杂计算机模型进行对比，分析结果表明，“樱井星”表面温度目前在48000华氏度到64000华氏度之间（约26649摄氏度到35538摄氏度之间），这表明它经历剧烈爆发后正在重新升温。

随着未来的持续观测，我们预计将对这一“死而复生”的恒星有更多的了解。相关研究已发表在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society上。

来源 / https://phys.org/news/2026-09-born-star-rare-chance-stellar.html

/ 月球听过外星人“说话”吗？

目前，我们在“地外文明探索”（SETI）方面的大部分经验，都集中在捕捉外星物种发出的无线电信号上，无论这些信号是故意还是无意发出的。但是，如果现在没有外星文明正在发射信号，十亿年前却有呢？

最新一项新研究指出，我们或许可以采取一种截然不同的方法来寻找外星文明——即在月球土壤中寻找它们存在的证据。这个想法听起来好像还行。需要明确的是，它并不是说外星人曾经居住在月球上（或太阳系的任何地方），而是说月球确实是一个极好的垃圾收集器。新研究认为，与其寻找简单的无线电波，不如寻找那些只能由智慧外星人制造的物理痕迹，而月球正是寻找这些痕迹的理想地点。

月球南极。

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那么，此处的“人造痕迹”究竟指什么？论文讨论了两种不同的粒子。一种是“阿尔希波夫粒子”，以乌克兰天文学家阿列克谢·阿尔希波夫的名字命名。这类粒子是发达文明无意中产生的工业碎片，它们可能会被抛出原本所在的恒星系统，最终抵达太阳系。这听起来虽有些不可思议，但实际上并非天方夜谭——因为太阳大约每2.3亿年就会绕银河系公转一圈，而银河系本身已有约130亿年的历史。因此，我们的太阳系已经多次穿越了银河系。

第二种粒子名为“布雷斯韦尔粒子”，以物理学家罗纳德·布雷斯韦尔的名字命名。这些粒子是被有意发送至其他恒星系统的，起着“智能尘埃”的作用。在月球约45亿年的历史中，它们很可能曾在某个时期落在了月球上。

但为什么是月球呢？地球作为目标不是大得多吗？其实，月球拥有几项独特优势。

首先，月球没有大气层，因此粒子在撞击地表之前不会被汽化。其次，月球没有板块构造和水循环，因此撞击到地表的颗粒不会立即被山体掩埋或冲入海洋。最后，当陨石撞击月球、翻起表层土壤，这些微小的粒子就会被埋入月壤之下，从而免受宇宙射线破坏。

当然，前往月球的旅程本身就充满危险。当这些高科技材料在太空中飞行时，它们会受到宇宙射线和尘埃粒子的冲击。不过，新研究指出，由“耐火材料”制成的颗粒——例如先进陶瓷、石墨烯或钛钨超级合金，能够抵御这种冲击长达1亿年甚至更久。

当月球日益成为太空探索的重点目标，也许未来会有人花时间仔细筛选一整吨月壤，寻找可能解答人类最古老问题之一的证据：我们是否是宇宙中唯一的文明？相关研究已发表在arXiv预印本平台上。

来源 / https://phys.org/news/2026-09-clues-ancient-alien-civilizations-moon.html

/ 最不火热的“熔岩星球”

在寻找地外生命的过程中，先寻找像地球一样拥有大气层的岩质行星是合乎逻辑的。如果没有大气层，行星就无法拥有地表液态水。但迄今为止已记录在册的6300多颗系外行星中，绝大多数都不是岩质行星，拥有大气层的岩质行星更是寥寥无几。

最近一项新研究报告了一颗行星：它位于双鱼座、距离地球154光年，是一颗岩质超级地球。这颗被命名为HD 3167 b的极热“熔岩世界”，围绕其恒星运行仅需一天时间。

系外行星HD 3167 b的艺术想象图。

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一般来说，岩质行星离恒星越近，就越难拥有大气层，因为它们会受到来自恒星的强烈恒星风侵袭，并接收到更多高能光子。但事实上，许多熔岩星球却确确实实拥有大气层。这些行星温度过高，不适合生命存在，但通过研究它们，我们可以了解影响其他岩质行星形成过程的一些关键机制。

现有证据表明，大多数熔岩世界（其成分与地球、金星相似，但温度高得多）可能确实拥有大气层。此前发现的5颗拥有大气层的类地行星（包括本文中描述的这颗）都处于极端高温状态。

然而，HD 3167 b却是迄今为止发现的、具有大气层证据的“熔岩世界”中温度最低的一颗。那么，HD 3167 b的大气层由什么组成呢？

据推测，其中可能富含硅酸盐，而且其矿物组合类似于地球地幔中的物质。不过，具体组成成分目前仍未可知。如果HD 3167 b真的拥有硅酸盐大气，是否存在一个特定温度使它得以形成硅酸盐云层，从而将入射辐射反射回太空，使自身冷却下来？答案藏着未来的观测结果里。相关研究已发表在The Astrophysical Journal Letters上。

来源 / https://phys.org/news/2026-09-coolest-lava-world-atmosphere-clues.html

/ 双星环境中的“亚木星沙漠”新特征

近日，中国科学院紫金山天文台科研人员创建了双星摄动效应下S型行星动力学质量目录，系统研究了双星伴星引力摄动对行星质量测定的影响，发现对亚木星质量估计的修正可能改变部分行星在“亚木星沙漠”中的分布位置，为认识该区域的行星分布特征提供了新的动力学依据。相关成果已发表于The Astrophysical Journal Supplement Series。

S型行星（S-type planets，也称circumstellar planets）是围绕双星系统中一颗恒星公转的行星。随着TESS、Gaia等空间探测任务的发展，目前已发现的S型行星样本已超过700颗。准确测定这些行星的质量，是深入研究其密度、内部组成及形成演化历史的重要基础。然而，双星系统中的另一颗恒星会持续对S型行星产生引力摄动，进而改变该行星引起的恒星视向速度信号，从而可能影响行星质量的测定。传统的单星开普勒模型通常不显式考虑这种伴星摄动，并将行星轨道参数近似视为不随时间变化。因此，准确识别需要在行星质量测定中考虑伴星摄动效应的S型行星系统，是实现高精度行星质量测量需要解决的重要问题。

图为开普勒模型与N体动力学模型下S型行星质量分布的对比。

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科研人员选取了29个双星间距小于100 AU的S型单行星系统，以及11个双星间距小于500 AU的凌星S型行星系统作为研究样本。研究采用高斯先验，将马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）采样与REBOUND N体动力学积分相结合，建立了40个系统的动力学质量目录，并将其与传统开普勒模型得到的最小质量进行比较。对于凌星S型行星，结合凌星观测获得的轨道倾角，还可进一步约束行星的真实质量。

研究表明，伴星摄动会改变视向速度半宽振幅和轨道偏心率的拟合结果，进而影响对行星质量的估计。图1(a)显示，在行星质量小于1倍木星质量的范围内，质量分布的平滑峰值由传统开普勒模型下的约0.15倍木星质量下移至约0.12倍木星质量，相对下降约20%；在1至5倍木星质量范围内，峰值则由约1.94倍木星质量下降至约1.80倍木星质量，相对下降约7.2%。进一步研究表明，轨道周期约为10天的短周期亚木星质量行星对动力学效应更为敏感，考虑伴星引力摄动对其质量测定尤为重要。

现有系外行星轨道与质量的拟合结果仍受到观测精度、样本规模以及伴星轨道参数假设等因素的限制。本研究建立的动力学质量目录可帮助识别对N体动力学模型更为敏感的行星系统，从而为后续高精度观测和动力学建模提供目标优先级参考。

未来，结合更长时间基线的视向速度观测、Gaia天体测量及凌星观测，有望进一步检验行星质量估计中的系统性偏差，完善双星环境中的行星动力学质量目录。

/ https://pmo.cas.cn/xwdt2019/kyjz2019/202609/t20260929_8288466.html

2026年8月12日

月亮缓缓合拢太阳金色的光冕，

名为“食甚”的暗，

不是日光的终结，

而是太阳系众星命途的短暂巧合，

为白昼带来一分钟的“夜晚”

一个短暂的人类生命，

也曾在这一刻，

与宇宙相遇