星闻 | 另一个“太阳系”

/HOPS-315：

另一个“太阳系”？

最近，天文学家在一颗年轻的类太阳恒星周围的气体中发现了岩质行星形成的最早迹象，从而揭示了太阳系形成初期的重要线索。

年轻恒星HOPS-315是一颗正在形成的黄矮星，它像太阳一样，但比太阳年轻得多（年龄仅为10万至20万年），距离我们大约1370光年。

图为HOPS-315。

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Melissa McClure带领研究团队深入观测了这颗年轻恒星周围的气体盘，并探测到固体颗粒凝结的迹象——这是早期行星形成的标志。McClure说：“此前从未在其他年轻恒星周围检测到热矿物的凝结现象，因此我们不知道这是行星形成的普遍特征，还是太阳系的特殊现象。我们的研究表明，这可能是行星形成初期的一个常见过程。”

在望远镜拍摄的照片里，这个正在形成的行星系统看起来就像一只发光的萤火虫，在漆黑的宇宙中闪烁。目前无法确定HOPS-315周围可能形成多少颗行星。但McClure指出，若其气体盘的质量与太阳相当，那么在百万年后，该系统可能也会同样拥有8颗行星。相关研究已发表在Nature上。

来源 / https://phys.org/news/2025-07-astronomers-capture-birth-planets-baby.html

/火箭和大气，人都要

近年来，随着航天产业的蓬勃发展，近地轨道上迅速增加的卫星数量使得夜空布满“星光”。这一发展带来了令人兴奋的机遇，同时也引发了新的环境问题。

火箭发射及其重新进入地球的太空碎片会将污染物释放到大气中，从而破坏保护地球生命免受有害紫外线辐射的臭氧层——而科学家们才刚刚开始了解这一日益严峻的现状。

“猎鹰重型”火箭。

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火箭排放物对臭氧层影响的研究始于30多年前，但在很长一段时间里，学界普遍认为影响不大。然而，随着发射活动大幅增加，这种看法开始改变。2019年，全球只有97次火箭发射。到2024年，这一数字已飙升至258次，且预计将继续快速增长。由于缺乏云层冲刷等清除过程，中、高层大气中，火箭及其碎片的污染物会长期滞留，并在大气环流的作用下蔓延全球。

科学家们使用化学气候模型模拟了火箭排放对臭氧层的影响：假设2030年火箭发射量达到2040次（约为2024年的8倍），全球平均臭氧层厚度将减少近0.3%，南极地区季节性臭氧层厚度减少幅度可达4%——该地区每年春季仍会形成臭氧层空洞。这些数字乍一看似乎微不足道，但别忘了，地球臭氧层过去曾长期受到氯氟烃（CFCs）的损害。

1989年，《蒙特利尔议定书》禁止了氯氟烃的使用，然而今天，全球臭氧层的厚度仍然比工业革命前薄大约2%，预计要到2066年左右才能完全恢复。研究结果表明，目前不受监管的火箭排放可能会使这一恢复时间推迟数年或数十年。

火箭排放物造成臭氧消耗的主要因素是气态氯和烟粒。氯通过催化作用破坏臭氧分子，而烟粒则使大气变暖，加速消耗臭氧的化学反应。目前，唯一对臭氧层影响可以忽略不计的火箭推进系统是使用液氧、氢等低温燃料的推进系统。然而，由于技术复杂性，目前只有大约6%的火箭发射采用这类技术。

好消息是，我们并非只能在火箭和臭氧层中二选一：我们可以监测火箭排放，尽量减少使用会产生氯和烟粒的燃料、推广替代推进系统、实施必要和适当的法规——但这些需要科学家、政策制定者和工业界之间共同配合。相关研究已发表在npj Climate and Atmospheric Science上。

来源 / https://phys.org/news/2025-07-rocket-linked-ozone-layer-thinning.html

/黑洞并非绝境，

“星死”也能复生

闪电可能不会两次击中同一个地方，但黑洞似乎会。 最近，科学家们观测到了一颗恒星落入黑洞并被摧毁时产生的耀发。令人惊讶的是，这次耀发发生于AT 2022dbl爆发大约两年后，且两者来自同一位置——换言之，这是人们首次确认有恒星在与超大质量黑洞的遭遇中幸存下来并再次返回的案例。

每个大型星系的中心都存在一个黑洞，其质量是太阳的数百万到数十亿倍。但除了这一点外，人们对这些“怪物”的形成机制及其对宿主星系的影响仍知之甚少。

黑洞撕裂恒星的艺术想象图。

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理解这些黑洞的主要难点在于，它们是“黑”的。黑洞的引力非常强大，连光都无法逃脱。银河系中心的超大质量黑洞是通过观测其周边恒星的运动而发现的。但在其他更遥远的星系中，这种运动几乎难以察觉。

每隔1万到10万年，就会有一颗恒星离星系中心的超大质量黑洞太近，然后被撕成碎片。恒星的一半会被黑洞“吞噬”，另一半则被抛向外侧。当物质落入黑洞时，就像浴缸里的水流向排水口一样。而在黑洞周围，旋转物质的速度接近光速，物质被加热并发出耀眼的光芒。于是，不幸的恒星就这样数周到数月“照亮”黑洞，为天文学家提供了宝贵的研究时机。

然而奇怪的是，这些耀发的亮度和温度远低于预期。经过大约十年的研究，at2022dbl可能提供了答案：以几乎相同方式发生了两次的耀发，表明第一次耀发是恒星部分被撕裂的结果，其中大部分残骸幸存下来并再次经历（几乎相同的）路径。

两年后，即2026年初，我们是否会看到第三次耀发？如果会，那就意味着第二次耀发也只是破坏了恒星的一部分——十年来，很多科学家都把这类事件中被黑洞吞噬的恒星理解为“尸骨无存”，但实际情况似乎并非如此。

如果第三次耀发没有发生，那么说明第二次耀发可能已经完全破坏了这颗恒星。这意味着恒星的部分破坏和完全破坏看起来几乎相同。但不管怎样，科学家们对耀发的理解都需要更新了。相关研究已发表在The Astrophysical Journal Letters上。

来源 / https://phys.org/news/2025-07-star-survived-black-hole.html

/TOI-1227b：

靠近你，毁灭我

恒星与行星天然地相互关联。虽然有些行星已脱离轨道在太空中游荡，但绝大多数行星都在星系之中，受到引力的束缚，以可预测的方式围绕恒星运行。不过，一旦行星离宿主星太近了，后果将不堪设想。

目前对系外行星（现在已发现了6000颗，且数量仍在增加）的研究表明，我们的太阳系并不具有代表性。其他星系中存在与我们截然不同的行星，它们的轨道在我们的太阳系中从未出现过。

图片来自X-ray: NASA/CXC/RIT/A. Varga et al.; Illustration: NASA/CXC/SAO/M.Weiss;ImageProcessing:NASA/CXC/SAO/N. Wolk。

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TOI-1227b就是其中之一。它是一颗大约木星大小的行星，质量大约是木星的20%，围绕一颗M型矮星（红矮星）运行，距离约330光年。现在，这颗行星正面临着生存危机：它距离宿主星极近，仅为水星到太阳距离的1/5。最新研究显示，这颗行星非常年轻，才大概800万岁。与地球相比，它就相当于一个还穿着尿布的婴儿。遗憾的是，这颗年轻行星不仅没有在增加重量，反而在失去质量。

M型矮星以极端耀斑活动而著称，这些耀斑会产生强大的X射线。与太阳不同，M型矮星是完全对流的。对流贯穿恒星内部，产生引发耀斑的强大磁场。在TOI-1227b的例子里，这颗不幸的年轻气态巨行星正处于这种破坏性耀斑的直接影响范围内，它的大气层根本无法承受来自恒星的高剂量X射线。

研究模型表明，TOI 1227b每秒钟失去的大气大约100万公吨重，每两百年就会失去相当于两个地球大气质量的物质。仅需10亿年，这颗行星便会失去全部大气层。因此，这颗年轻行星的未来并不乐观。据估计，从现在开始，它可能缩小到目前体积的十分之一，重量减少10%以上。相关研究已发表在arXiv预印本平台上。

来源 / https://phys.org/news/2025-07-star-dissolving-baby-planet.html

/校准宇宙时钟

近日，中国科学院上海天文台的科研团队在脉冲星计时阵列（PTA）方面取得两项重要进展，为纳赫兹引力波探测提供了更可靠的支撑，相关研究成果发表于天文学学术期刊《皇家天文学会月报》和《天文与天体物理》。

纳赫兹引力波的探测是一项全球性的科学探索，这项研究已开展十余年之久。探测的主要原理，是通过监测一组超高精度的脉冲星，组成一个银河系尺度的超大探测器网络，即脉冲星计时阵列（PTA）。上海天文台的多位研究人员正深度参与全球多个脉冲星计时阵列（PTA）合作组织的研究工作，其中包括欧洲脉冲星计时阵列（EPTA）、中国脉冲星计时阵列（CPTA）以及由全球各区域PTA合作组织组成的联盟，国际脉冲星计时阵列（IPTA）的研究工作。

脉冲星计时阵引力波探测示意图。

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科学家们把脉冲星当成宇宙中的精准时钟，通过监测他们信号到达地球的时间来捕捉引力波，就像听收音机遇到杂音一样，他们需要先校准这些宇宙时钟的走时误差（计时模型），并过滤掉各种宇宙干扰（噪声模型），才能确保检测到的引力波信号真实可靠。

上海天文台刘阔研究员牵头的科研团队系统揭示了太阳风与毫秒脉冲星天体测量参数之间的相关性。研究发现，脉冲星位置、周年视差测量与太阳风参数之间存在显著关联，且这种相关性随脉冲星所处黄道纬度而变化，并可能对计时模型中的天体测量参数造成系统性偏差。研究团队利用欧洲脉冲星计时阵第二次数据释放（EPTA DR2）的数据集进一步验证了这一效应：通过调整太阳风参数，脉冲星的视差和位置测量结果与其他PTA及不同观测技术的数据更加吻合。该研究还表明，在脉冲星计时中引入天体测量对脉冲星的距离测量，和纳入低频射电脉冲星计时观测数据，有助于整体优化脉冲星计时的测量准确性。

上海天文台陈偲源副研究员牵头的科研团队利用中国脉冲星计时阵第一次数据释放（CPTA DR1）构建了脉冲星噪声模型。尽管CPTA的观测时间跨度仅为3年，但凭借FAST望远镜的超高灵敏度，研究团队分析了数据中的各类噪声成份。为保障模型的可靠性，研究团队采用四套独立分析流程进行交叉验证，并基于贝叶斯方法建立了稳健的噪声模型。在CPTA DR1中的57颗目标脉冲星中，约50颗的噪声特性已得到精确约束，其余脉冲星则未表现出长周期信号特征。该模型已被应用于基于CPTA DR1的引力波信号搜寻工作中，与其他脉冲星计时阵列的研究结果高度一致，展现出重要的科学应用价值。

上述两项研究为国际脉冲星计时阵第三次数据释放等后续工作奠定了重要基础。将继续推动高精度脉冲星计时、脉冲星噪声模型分析以及纳赫兹引力波信号解析等领域的发展。

来源 / http://shao.cas.cn/2020Ver/xwdt/kyjz/202508/t20250814_7904642.html

科学审核 / 苟利军  编译 / 雪琪

校对 / 某西  编辑 / 怀尘