太阳曾是“银河系移民”?科学家发现恒星大迁徙,我们并非偶然到此地

问AI · 恒星大迁徙为何让太阳系成为生命摇篮?

太阳“移民史”


最近,研究人员发现了证据,表明我们的太阳曾在40亿至60亿年前参与了大规模迁移,与一批类似的“孪生”恒星一同离开了银河系的核心区域


地球上的考古学研究的是人类的历史,而星系考古学则追溯的是恒星和星系的漫长历程。例如,科学家们知道,我们的太阳诞生于约46亿年前,当时它比我们今天所处的位置更靠近银河系中心,比现在近1万多光年。


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恒星大规模迁徙的艺术想象图。

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虽然对恒星成分的研究支持了这一理论,但长期以来,这一直令科学家们感到困惑:观测结果显示,我们银河系中心存在一个巨大的棒状结构,它形成了一个共转屏障,使得恒星很难从如此靠近中心的位置逃逸。


那么,我们究竟是如何迁移出来的?为解答这一问题,科学家们开展了一项前所未有的大规模研究,对象是太阳的“孪生星”——即温度、表面重力和成分与太阳极为相似的恒星。


研究团队利用了欧洲空间局“盖亚”卫星任务所获取的数据,编制了一份包含6594对恒星“孪生体”的目录。通过这份庞大的清单,研究人员得以获得迄今为止关于这些恒星年龄的最精确图景。研究发现,年龄相近的恒星都处于类似位置,且距离银河系的中心大致相同。这意味着,我们的太阳并非偶然位于当前位置,而是属于一场规模更大的恒星迁移的一部分。


虽然星系中心的屏障会阻止这种大规模迁移的发生,但如果当时星系仍在形成过程中,情况就会有所不同。恒星“孪生体”的年龄不仅揭示了迁移发生的时间,屏障结构形成的大致时间范围。


对于生命演化而言,银河系中心是一个比银河系外围区域恶劣得多的环境。因此,该团队的研究成果揭示了一个关键因素:正是这一因素使得我们的太阳系——进而使得我们的地球——得以位于能够孕育并演化出生命的区域。相关研究已发表在Astronomy and Astrophysics上。

来源 / https://phys.org/news/2026-03-sun-stellar-twins-galaxy-center.html




看见“幽灵”


想象一下,当你仰望夜空时,突然看到一颗星星瞬间绽放出耀眼的光芒,比周围的一切都要明亮,然后便永远地消散了——在宇宙中,只有约1%的恒星能以这种方式结束生命。事实上,这种壮观的爆炸(即超新星)只发生在所谓的“大质量恒星”身上,它们的质量至少是太阳的8倍。


然而,当这些恒星死亡时,我们肉眼所见,甚至借助强力望远镜所能观测到的,仅仅是整个故事的冰山一角。因为超新星释放的大部分能量都被中微子带走了,而中微子又名幽灵粒子,是近乎不可见的粒子,它们几乎能穿透任何物质。


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图片来自Neale LaSalle from Pexels。

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如今,得益于日本“超级神冈”探测器的升级,及其探测超新星中微子能力的显著提升,科学家们终于有望亲眼见到这些神秘的“幽灵”。这意味着我们将能观测到在地球形成之前就已产生的粒子,因为这台望远镜如今的灵敏度足以捕捉宇宙中所有爆炸恒星发出的微弱“光芒”。


这一切之所以成为可能,是因为中微子几乎从不与任何物质发生相互作用。它们不带电荷,因此能够穿越太空——甚至穿透整个行星——而不被吸收或散射,几乎没有任何东西能阻挡它们。事实上,每秒钟都有数十亿中微子穿过你的身体——而你甚至毫无察觉——其中一些粒子在到达地球之前,已经游荡了100多亿年。


宏大的构想会引发宏大的问题,天体物理学家正试图解答的一个问题是:超新星爆炸后会留下什么。坍缩的核心会变成黑洞吗?还是会形成一种名为中子星的天体,然后随着时间推移逐渐冷却?中子星是一种密度极高的天体,直径仅约20千米,大致相当于一座大城市的长度。如果科学家能够探测到有史以来所有超新星发出的综合信号,我们就能进一步解答这些疑问。我们也得以借助中微子,研究整个宇宙历史中恒星的消亡过程


超新星在银河系中极为罕见,每隔几十年才会出现一次。但在整个宇宙中,每秒钟就会有一颗大质量恒星发生超新星爆炸。当它们爆炸时,会释放出巨大的能量:其中仅约1%是可见光,剩下的99%则以中微子的形式逸散。


尽管这些中微子几乎完全不可见,但它们却承载着每一颗曾发生爆炸的恒星的故事——如今,我们或许首次能够捕捉到它们的身影。而这一切,都始于日本地下深处的一台望远镜,它默默地、持续不断地观测着宇宙中那些最古老爆炸所产生的微弱幽光。

来源 / https://phys.org/news/2026-03-deep-underground-telescope-ghosts-stars.html




失控的星星


最近,科学家在梳理2020年的天文望远镜数据时,发现了一颗看似平常但实际上行为异常的恒星。这颗名为Gaia20ehk的恒星位于船尾座附近,距离地球约11000光年。它是一颗稳定的主序星,与我们的太阳非常相似,这意味着它本应发出稳定且可预测的光。然而,这颗恒星却开始剧烈闪烁——从 2016 年开始,它的亮度出现了三次骤降;随后,大约在2021年,它彻底失控了。


这种闪烁现象的成因与恒星本身毫无关系:当大量岩石和尘埃——似乎是凭空出现——在星系中绕行并从这颗遥远恒星前方经过时,到达地球的光线就会因此变暗。而这些碎片的可能来源更是令人惊叹:两颗行星之间发生了一场灾难性的碰撞


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Gaia20ehk恒星周围行星碰撞的艺术想象图。

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这场悲剧可能是两颗行星彼此螺旋式靠近引起的。起初,它们发生了一系列擦边碰撞,这不会产生大量的红外辐射;随后,它们发生了巨大的灾难性碰撞,红外线的强度随之大幅上升。


此外,还有迹象表明,此次碰撞与约45亿年前形成地球和月球的那次碰撞颇为相似。碰撞产生的尘埃云正以大约1个天文单位的距离绕Gaia20ehk运行,这相当于太阳与地球之间的距离。因此,这些物质最终可能冷却到足以凝固形成类似于地球-月球系统的结构——这可能需要几年时间,也可能需要几百万年。


尽管这类碰撞可能很常见,但要想观测到它们却需要耐心和运气:行星的轨道必须正好位于我们与恒星之间,这样产生的碎片才会遮挡住部分恒星光线;而这种独特的闪烁现象,又往往需要数年时间才能被我们发现。好在,我们总有足够的耐心和一定的运气。相关研究已发表在The Astrophysical Journal Letters上。

来源 / https://phys.org/news/2026-03-astronomers-rare-evidence-planets-colliding.html




生命的种子,

广泛分布


最近,科学家们表示,从“龙宫”小行星上采集的样本中,发现了构成地球生命基础的DNA和RNA所需的所有关键成分。此前,科学家曾在另一颗名为“贝努”的小行星上检测到了同样的成分。这些发现都表明,它们在整个太阳系中分布广泛


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图为小行星“龙宫”。

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有种长期存在的理论认为,生命最初是很久以前由携带基本元素的小行星撞击地球时产生的。在太阳系中飞驰的小行星为科学家们提供了研究这一可能性的宝贵机会。


2014年,“隼鸟2号”探测器启程,踏上了长达3亿公里的任务,旨在登陆一颗宽约900米的小行星“龙宫”。它成功地采集到了两块重5.4克的岩石样本,并于2020年将它们带回了地球。而2023年的研究表明,这些样本中含有尿嘧啶,它是构成RNA的四种碱基之一。


今日发表的一项新研究显示,这些样本中包含了构成DNA和RNA所需的全部“核苷酸。这些样本中含有构成DNA和RNA所需的所有核碱基,其中包括尿嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。这并不意味着在小行星“龙宫”上曾经存在过生命,但它们的存在表明,原始小行星能够生成并保存对生命起源相关化学反应至关重要的分子。


同时,这一发现还表明“这些成分在整个太阳系中分布广泛,并进一步证实了碳质小行星为早期地球的原始化学物质储备做出贡献的假说”。虽然新的研究结果并不意味着生命起源于太空,但很显然,生命离不开太空。相关研究已发表在Nature Astronomy上。

来源 / https://phys.org/news/2026-03-ryugu-asteroid-samples-dna-rna.html




磁星异常自转减慢


近日,中国科学院新疆天文台脉冲星团组博士研究生李彪鹏在导师高志福研究员指导下,围绕磁星Swift J1834.9-0846 的异常自转减慢现象开展研究,建立了一个同时考虑磁偶极辐射、粒子星风和引力波辐射效应的统一演化模型,对其显著偏低的制动指数给出了新的解释。相关成果发表于Astrophysical Journal


磁星是宇宙中具有超强磁场的一类天体。Swift J1834.9-0846 的制动指数显著低于经典磁偶极辐射模型预言的数值,表明其自转减慢过程背后可能存在更复杂的物理机制。与此同时,观测还发现这颗磁星周围存在延展的星云状辐射结构,提示磁层中持续向外流出的高能粒子可能在其长期演化过程中发挥着重要作用。


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图为Swift J1834.9-0846 在周期-周期导数图中的演化轨迹。

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研究发现,源自磁星的高能粒子风贡献了当前17%-51%的制动力矩,这与磁偶极辐射的贡献相当。研究人员为解释极低的制动指数,推断其内部可能存在“环向成分主导”的磁场构型。


此外,该研究成果还约束了星体内部的粘滞耗散参数,并指出其当前的引力波信号太弱而无法探测,但在诞生初期,若条件极端乐观,信号或可达下一代探测器灵敏度的边缘。


这项工作的总体创新在于建立了一个将磁星自转演化、内部物理与多信使观测相联系的新框架。这为系统理解Swift J1834.9-0846提供了物理上一致的解释,也为研究其他类似的极端中子星提供了一种新的分析工具。

来源 / http://www.xao.ac.cn/xwdt/kydt/202603/t20260327_8178654.html



科学审核 苟利军  审查 缓缓
编译 雪琪
校对 某西  编辑 怀尘