2025年天文盤(pán)點(diǎn)：從新鄰居、衰減的暗能量到火星生命證據(jù)

從新的系外行星鄰居、逐漸減弱的暗能量，到火星上生命存在的最有力證據(jù)，以及讓所有人津津樂(lè)道的星際彗星，2025年充滿了天文界的興奮與啟示。

毅力號(hào)火星車拍攝到的火星表面“豹紋”結(jié)構(gòu)特寫(xiě)。

圖片來(lái)源：NASA / JPL-Caltech / MSSS

2025年是天文發(fā)現(xiàn)激動(dòng)人心的一年。科學(xué)家們獲得了迄今為止火星曾存在生命的最有力證據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一顆穿過(guò)太陽(yáng)系的星際彗星，找到了附近可能存在系外行星的線索，等等。以下是過(guò)去12個(gè)月中最壯觀的八個(gè)太空故事。

一：新的星際彗星

2025年下半年的亮點(diǎn)無(wú)疑是，它是人類發(fā)現(xiàn)的第三個(gè)穿越太陽(yáng)系的“星際訪客”。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡于2025年11月30日拍攝的3I/ATLAS圖像。望遠(yuǎn)鏡在跟蹤這顆彗星，因此畫(huà)面中背景恒星呈現(xiàn)為拖曳的星軌。

圖片來(lái)源：NASA、ESA、STScI、D. Jewitt（加州大學(xué)洛杉磯分校）

7月1日，位于智利的“小行星陸地撞擊持續(xù)報(bào)警系統(tǒng)”（ATLAS）在人馬座的繁星中發(fā)現(xiàn)了這個(gè)闖入者。其軌跡呈明顯的雙曲線，這意味著它并不像太陽(yáng)系的原生彗星那樣繞太陽(yáng)運(yùn)行，而只是“路過(guò)”，且速度之快前所未見(jiàn)，達(dá)每秒58公里。這種異常的高速表明，3I/ATLAS可能早在太陽(yáng)系誕生前就在星際空間流浪。

通過(guò)美國(guó)宇航局（NASA）和歐洲航天局（ESA）的探測(cè)器觀察，我們發(fā)現(xiàn)3I/ATLAS的基本特征與太陽(yáng)系彗星相似，但在化學(xué)成分上略有不同：其二氧化碳與水的比例稍高，鎳含量也略高于鐵。此外，它還長(zhǎng)出了一條指向太陽(yáng)的“反向尾巴”（anti-tail）。天文學(xué)家明確表示：它是一顆彗星，而不是外星飛船。

二、超大質(zhì)量黑洞的誕生

詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）在宇宙深處發(fā)現(xiàn)了一些神秘的“小紅點(diǎn)”。

這幅示意圖展示了詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）在太空中的形象，以及它對(duì)迄今觀測(cè)到的最早期星系之一的觀測(cè)結(jié)果——這些星系被稱為“小紅點(diǎn)”。

圖片來(lái)源：NASA、ESA、CSA、STScI；Dale Kocevski（科爾比學(xué)院）/ Robert Lea（使用 Canva 制作）

2025年9月，天文學(xué)家提出了答案：這些小紅點(diǎn)是“黑洞星”，即在大爆炸后不到10億年，產(chǎn)生于巨大、致密氣態(tài)云內(nèi)部的超大質(zhì)量黑洞。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)并完善了我們對(duì)早期宇宙黑洞形成機(jī)制的理解。

三：正在減弱的暗能量

亞利桑那州基特峰梅奧爾望遠(yuǎn)鏡上的“暗能量光譜儀”（DESI）發(fā)布了令人震驚的數(shù)據(jù)：負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)宇宙加速膨脹的暗能量似乎正在減弱。

亞利桑那州基特峰上方的星軌，前景是容納 DESI（暗能量光譜儀）的梅奧爾望遠(yuǎn)鏡。

圖片來(lái)源：KPNO / NOIRLab / NSF / AURA / Babak Tafreshi

這直接矛盾了“暗能量是常數(shù)”的主流假設(shè)。數(shù)據(jù)顯示，在大約45億年前，暗能量開(kāi)始減弱；而在那之前的90億年里，它比預(yù)想的更強(qiáng)，被稱

幽靈暗能量（phantom dark energy）。如果這一發(fā)現(xiàn)被證實(shí)，它將徹底改變我們對(duì)宇宙過(guò)去和未來(lái)的認(rèn)知。

四：生物標(biāo)志物豐收年

2025 年，一些關(guān)于“我們?cè)谟钪嬷胁⒉还陋?dú)”的最引人入勝、也最具爭(zhēng)議性的跡象浮出水面，這些發(fā)現(xiàn)來(lái)自近鄰行星，也來(lái)自遙遠(yuǎn)的系外世界。

圖源：毅力號(hào)火星車

迄今為止關(guān)于出現(xiàn)在2025年9月，來(lái)自 NASA 的毅力號(hào)火星車。這些證據(jù)表現(xiàn)為一些淺紅色斑點(diǎn)，外緣被深色物質(zhì)環(huán)繞。這種被稱為“豹紋”的結(jié)構(gòu)在地球巖石中并不少見(jiàn)，通常通過(guò)兩種方式之一形成：要么是在高溫、強(qiáng)酸環(huán)境中產(chǎn)生，而耶澤羅隕石坑的該區(qū)域并不存在這樣的條件；要么是通過(guò)生物作用形成的。

此外，科學(xué)家還在巖石中的黏土沉積物里發(fā)現(xiàn)了有機(jī)分子，盡管“毅力號(hào)”尚無(wú)法確定這些分子的具體成分。這一發(fā)現(xiàn)是目前最具說(shuō)服力的證據(jù)，表明在35 億年前，耶澤羅隕石坑中可能曾存在微生物生命。

這幅藝術(shù)家繪制的示意圖展示了系外行星 K2-18b、它的母恒星以及該行星系統(tǒng)中的另一顆伴隨行星。K2-18 b目前是唯一已知同時(shí)擁有水，并具備可能支持生命溫度條件的“超級(jí)地球”系外行星。

圖片來(lái)源：ESA / 哈勃，M. Kornmesser

更近一步的潛在生命信號(hào)則來(lái)自系外行星K2-18b。天文學(xué)家利用 詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）進(jìn)行觀測(cè)：在2023 年，一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了二甲基硫（dimethyl sulfide）的跡象，同時(shí)還檢測(cè)到了甲烷和氧氣。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這表明 K2-18b 可能是一顆“海洋型（Hycean）行星”，一種擁有極其深厚的全球性海洋、并被富氫厚大氣層包裹的世界。

研究人員此前預(yù)測(cè)，二甲基硫在這種海洋型行星上可能是一種生命標(biāo)志物，就像它在地球上一樣。不過(guò)，最初的探測(cè)結(jié)果非常不確定。到了2025 年 3 月，JWST給出了更有力的證據(jù)，支持K2-18b上存在二甲基硫。

即便如此，許多天文學(xué)家仍然持懷疑態(tài)度。一些人質(zhì)疑海洋型行星這一概念本身，指出信號(hào)依然十分微弱，并強(qiáng)調(diào)二甲基硫也有可能通過(guò)非生物過(guò)程形成。

五：系外行星新鄰居

天文學(xué)家在離我們最近的恒星周圍取得了突破：

巴納德恒星系的藝術(shù)構(gòu)想圖，展現(xiàn)了從其某顆行星表面觀測(cè)的景象。

圖片來(lái)源：國(guó)際雙子天文臺(tái)/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld）

今天文學(xué)家在為最近鄰恒星系統(tǒng)補(bǔ)充系外行星“清單”方面取得了重大進(jìn)展，目標(biāo)包括半人馬座α–比鄰星系統(tǒng)和巴納德星。

此前，天文學(xué)家曾多次認(rèn)為在這兩個(gè)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了行星，但證據(jù)每次都未能經(jīng)受住檢驗(yàn)。直到2024年，來(lái)自智利甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）的數(shù)據(jù)揭示了一個(gè)圍繞巴納德星運(yùn)行的小型巖石行星的強(qiáng)有力候選體。

在2025年3月，這一觀測(cè)結(jié)果被證實(shí)是真實(shí)的，同時(shí)還確認(rèn)了另外三顆更小的系外行星。這四顆行星中，質(zhì)量最大的一顆約為地球的三分之一，而最小的一顆約為地球的五分之一。遺憾的是，它們都不位于宜居帶內(nèi)，但在更溫和區(qū)域仍可能存在其他行星，這一可能性尚未被排除。

隨后在8月，詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）的觀測(cè)提供了迄今為止最有說(shuō)服力的證據(jù)，表明在半人馬座α A星周圍存在一顆行星。這顆系外行星的質(zhì)量估計(jì)與土星相近，因此很可能是一顆氣態(tài)巨行星。耐人尋味的是，如果這顆行星確實(shí)存在，那么它必然擁有一個(gè)高度橢圓的軌道，而這很可能源于它身處雙星系統(tǒng)之中。

六：銀河系與仙女座星系的命運(yùn)

長(zhǎng)期以來(lái)，人們認(rèn)為銀河系和仙女座星系必將相撞。但今年發(fā)表的研究顯示，兩者有50%的概率會(huì)“擦肩而過(guò)”。

圖源：Westend61/Getty Images

通過(guò)模擬大麥哲倫星云和三角座星系的引力影響，研究人員發(fā)現(xiàn)如果兩者的最近距離超過(guò)65萬(wàn)光年，碰撞就不會(huì)發(fā)生。

七：史上最重的黑洞？

2025年，天文學(xué)家可能發(fā)現(xiàn)了已知質(zhì)量最大的黑洞。這個(gè)“超大質(zhì)量黑洞”位于名為“宇宙馬蹄鐵”（Cosmic Horseshoe）的星系中心，質(zhì)量高達(dá)360億倍太陽(yáng)質(zhì)量。

該星系因作為引力透鏡，能將更遙遠(yuǎn)星系的光彎曲成一個(gè)馬蹄形的愛(ài)因斯坦環(huán)而得名。

圖源：NASA/ESA

與以往通過(guò)間接估算的黑洞不同，這次是通過(guò)追蹤周圍恒星運(yùn)動(dòng)直接測(cè)量得出的，精度極高。

八：魯賓天文臺(tái)“初光”

經(jīng)過(guò)25年的規(guī)劃和10年的建設(shè)，智利的薇拉·魯賓天文臺(tái)于2025年夏天看到了“初光”。 該天文臺(tái)配備了全球最大的32億像素?cái)z像機(jī)，每晚將產(chǎn)生20TB的數(shù)據(jù)。

魯賓天文臺(tái)的8.4米口徑望遠(yuǎn)鏡已準(zhǔn)備就緒，即將投入使用。

圖片來(lái)源：RubinObs/NSF/DOE/NOIRLab/SLAC/AURA/W. O'Mullane

在其為期10年的“時(shí)空遺產(chǎn)生態(tài)調(diào)查”（LSST）中，它將追蹤數(shù)千萬(wàn)個(gè)天體，預(yù)計(jì)將帶來(lái)一場(chǎng)天文發(fā)現(xiàn)的“海嘯”。

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參考

https://www.space.com/astronomy/the-top-astronomical-discoveries-of-2025