快三自动发计划网页版|快三大小单双计划网|飞艇免费永久计划-武汉缴绰臃水泥股份有限公司

87192名观众!女足欧洲杯决赛场面... 平度市市场监管局服务型执法获赠... 精选竞彩专家:文峰6连红爆赚2... “中国好人”时岳:基层教师传承... 挂牌卖房赚“差价”,鲍里斯-约...
栏目分类

热点资讯
一分快三精准在线计划网址

你的位置:快三自动发计划网页版|快三大小单双计划网|飞艇免费永久计划-武汉缴绰臃水泥股份有限公司 > 一分快三精准在线计划网址 > 宇宙大爆炸:寻找超新星|Nature视频

宇宙大爆炸:寻找超新星|Nature视频

发布日期:2022-08-05 20:24    点击次数:68

超新星是宇宙中能量最强的激变事件之一。随着恒星的死亡,在合适的条件下,它会引发宇宙中能看到的最巨大的爆炸,同时携带了丰富的数据。然而,下一次爆炸的发生位置很难预测。科学家上一次在星系邻居中观测到超新星还是在1987年,自那以后,科学家就决心为下一个超新星做好准备。在本视频中,我们采访了参与组建超新星早期预警系统的研究人员,这是一个国际中微子探测器网络,旨在鼓励全世界的天文学者共同加入下一场超新星搜索之旅。

欢迎访问、关注Nature Portfolio视频号,发现更多新鲜有料又有趣的视频

视频文字稿:

宇宙大爆炸:寻找超新星

1987年2月24日凌晨,智利拉斯坎帕纳斯天文台的天文学家发现了一个异象,天空中出现了一个新的亮点。17万年前,银河系边上的大麦哲伦云发生了超新星爆炸,这颗名为SN1987A的超新星的光现在到达了地球。

这一偶然发现很快被其他天文学家证实,轰动了世界。这是近400年来记录到的最亮的超新星,也是现代仪器捕捉到的最近的超新星。

科学家终于有机会相对近距离地观察超新星了,而且几乎从它现身的当下就开始观察。这将检验多年来的理论、产出数百篇研究论文。

SN1987A揭示这类宇宙事件的信息超过了其他所有超新星,但还有很多东西需要了解,能在超新星一出现便锁定它可能十分关键。

这就引出了一个问题:天文学家如何知道去哪里寻找呢?最重要的是,如何确保他们不会错过下一个超新星?

SN1987A是一个Ⅱ型核坍缩超新星。当一颗恒星处于生命尽头时,比如这颗名为Sanduleak 69 202的蓝超巨星,它无法产生足够能量来抵抗自身巨大的引力,它会开始坍缩,中心会形成一个铁核。来自这个铁核的物质会进一步向内坍缩,在区区几毫秒内释放出大量中微子。因为质子和电子被紧密压缩,它们会结合形成一个与原子核一样致密的原中子星。与此同时,强烈的引力将恒星的残留牵拉到核上,释放向外反弹的冲击波。这股巨大力量令恒星在超新星爆炸中解体,同时产生并释放新的重元素。一个超新星能产生像整个星系一样明亮的光,但这只占它释放能量的一小部分,其余能量被几乎没有质量、不与物质相互作用的中微子带走,而这为科学家提供了一个机会。

[Kate Scholberg]中微子在超新星的光射出来前就涌出了,但这并不表示中微子的传播速度比光快。而是因为光子从包层中逃脱需要时间,光子与物质的相互作用很强,而中微子不会。中微子会不受阻拦地立刻涌出,让我们在地球上先观测到中微子爆发,然后光才向我们发出超新星的第一个信号。

这是 Kate Scholberg,她参与组建了超新星早期预警系统, 免费人工计划也称SNEWS。SNEWS是一个国际合作项目,旨在捕捉下一颗大型超新星的详尽细节。

[Kate Scholberg](SNEWS)全名是超新星早期预警系统,中微子会给我们一个预警,提示超新星可能将出现在银河系某个地方。

SNEWS与全球的中微子探测器相连,能快速发现并报告超新星中微子爆发。

[Kate Scholberg]如果这些探测器中有两个或多个在10秒内发送了带时间标记的消息,SNEWS就会将向天文学界发出预警。

这能让天文学家抢占先机,告诉他们去搜寻天空,期待能探测到超新星抵达地球的第一束光。这束光紧接在中微子爆发后,携带了丰富的数据。

SNEWS已经服役几十年了,还未触发过警报,很快就要迎来升级。

[Kate Scholberg]它很简单也很可靠,这其实是一种优势。它总体运行得很好,在几十年里几乎没有故障。这是简单的优势,但简单也意味着没有释放全部潜力。

SNEWS团队希望让这个网络能更加灵敏。为避免误报,警报的阈值一直设得很高。但近几年来,天文学家已经习惯从SNEWS等网络接到警报并进行求证。即使只是空欢喜也不要紧,这提供了新的机会。

[Alec Habig]我们希望通过升级SNEWS 2.0完成的一件大事是让这个网络不要太依赖万无一失的信息。如果我们可以接受这可能是也可能不是超新星中微子,人们不会失望,我们希望能这样。从我们自己的角度来说,我们能通过演练增强这方面的能力,确保系统没有任何潜伏的问题。从科学的角度看,也许有些引起中微子爆发的事件不像银河系中一整颗恒星爆炸那样明显。

不仅如此,自SNEWS上线以来,中微子探测器也一直在进步。

[Alec Habig]它们变得更大、信号更强。体积越大就能探测到更多的中微子,今后几年还会有更大的探测器上线,即使不是现在。未来十年内,每个探测器对经过它们的超新星中微子波前进行探测,它们能把中微子波经过的时间精确到毫秒,并报告这个时间。通过测量经过每个探测器的精确时间 ,你就可以重建整个过程,例如它先到了意大利,然后到了南极洲,再到日本。利用中微子的行进速度接近光速这一事实,以及这些探测器间的距离,就能计算出它是从哪里射过来的。确定路径很重要,这能帮助大家朝着正确的方向追踪。

如果SNEWS能够定位我们应该瞄准的天空区域,全世界的望远镜就更有机会捕捉到超新星,这里说的不只是数百万美元的天文台,他们希望全世界的天文学家都能加入搜索队伍。

[Arto Oksanen]我是来自芬兰的天文学爱好者Arto Oksanen,我对暂现事件很感兴趣。

像Arto这样的天文学爱好者是搜索队伍的重要力量,他们熟练掌握了夜天观测,对预警的反应速度也很快,是定位新目标的完美人选。他们还具有人数上的优势。

[Arto Oksanen]我们天文爱好者分布在世界各地,我们可以随时帮助定位可能的目标。如果我在半夜观星时收到了来自专业天文学家的邮件,我会立刻停止手头的事,转向定位新的目标。

SNEWS的警报将他们带到了国际天文学合作舞台的中央。

[Arto Oksanen]这是最有意思也最有满足感的事,我一直想成为专业天文学家或科学家,现在我做到了,我能利用空闲时间做科学。

观测我们银河系中的下一颗超新星,需要全世界的力量,大型中微子实验和天文学家队伍将为我们指明方向。但只有掌握各个角度的信息,才能揭示这些恒星爆炸的真相。

[Alec Habig]过去是我有一个望远镜,能看见不同颜色的光,但它们都是光。后来有了射电望远镜,你可以看到射电波,你的视线能穿透很多障碍物,看到红外或者紫外或是X射线和伽马射线。你能看见所有这些不同的波长,它们都是电磁辐射,但属于不同的种类,互相之间是不一样的,即使它们都是电磁辐射的光子,也是不同的信使。

[Kate Scholberg]实际上不止这些,宇宙中不止光子能携带信息。当然,中微子是我最喜欢的。中微子也携带了信息,还有后来的引力波,还有宇宙射线,所以除了光子之外还有许多信使。多信使天文学是指把所有信息都集中起来。

多信使天文学是指研究抵达地球的所有信号,比如超新星这类宇宙事件,这是目前了解宇宙的最佳方式。

[Alec Habig]当你拥有不同的信使,你就能看到一个事件的不同方面,而不仅仅是透过篱笆上一个小孔看。无论你能看到多么壮观的景象,都不及多信使天文学来的全面,能从不同的角度和层面了解不同事件,无论是不同波长的光还是粒子还是引力波。这些不同的信使,能够让人们真正了解究竟发生了什么。

nature



Powered by 快三自动发计划网页版|快三大小单双计划网|飞艇免费永久计划-武汉缴绰臃水泥股份有限公司 @2013-2022 RSS地图 HTML地图

Copyright 365站群 © 2013-2022 本站 版权所有。