天文新聞

中外天文學家利用郭守敬數據證認人馬矮星系星流新分支

藍虛線方框表示人馬矮星系領先星流新分支的位置
山東大學威海校區石維彬副教授等人通過分析郭守敬望遠鏡(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope = 大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡,簡稱 LAMOST)K巨星數據與史隆數碼巡天(Sloan Digital Sky Survey,簡稱 SDSS) RGB數據確認了一個已知分支,並在人馬矮星系領先星流上證認了一個新分支。這個新分支有助於限制人馬矮星系星流的子結構和銀河系勢能。

人馬矮星系是銀河系的一個衛星星系,也是距離銀河系第二近的矮星系(距銀河系中心約五萬光年)。然而銀河系目前正一點點蠶食這個弱小的人馬矮星系鄰居。天文學家從大量的背景恆星中區別出人馬矮星系現在的位置和環圈的形狀。人馬矮星系中大量恆星組成了一條暗紅色帶狀物,從銀河系下部纏繞到上部,然後又向下穿入銀河系圓盤。從位置和形狀上看,恆星流幾乎是垂直銀河系盤面,形成一個很大的圈環繞著銀河系。

人馬矮星系被銀河系吸積出的恆星潮汐流分為領先臂和尾隨臂,每個臂在空間形成2個圈,即每個臂對應的角度為720度,星流分佈在約為7-80千秒差距的距離範圍上。由於巨星比較亮,且其光譜容易獲得,LAMOST與SDSS巡天在這個距離範圍上,均已經觀測了很多巨星的光譜,這為利用巨星研究人馬矮星系星流元素豐度和運動學提供了可能。人馬矮星系星流為銀河係並合周圍衛星星系提供了直接的觀測證據,也為研究銀河系的物質分佈及銀暈的形成和演化提供了重要探針。

【圖、文:節錄自中國科學院國家天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天文學與天體物理學》 期刊

研究顯示馬鈴薯可以在火星上生長

馬鈴薯在模擬火星大氣情況下 生長
國際馬鈴薯中心(The International Potato Center,簡稱CIP)發起一系列試驗,以發現馬鈴薯是否可以在火星大氣條件下生長,進而證明其可以在地球上具有極端氣候的環境中生長。國際馬鈴薯中心於2016年2月14日開始,利用模擬火星大氣環境進行馬鈴薯培育的概念試驗。塊莖被種植在由美國太空總署阿姆斯研究中心設計並建議,利馬工程與技術大學工程師特製的立方體環境中,初步結果令人興奮。

火星上種植馬鈴薯項目由國際馬鈴薯中心構想的,旨在了解馬鈴薯如何在火星上生長,並且看到它們如何在極端條件下生存。

【圖:國際馬鈴薯中心;文:林景明節譯自物理學機構網頁】

哈勃太空望遠鏡幫助天文學家確定銀河系中心超大質量黑洞上次飽餐的日子

幾個類星體的光穿過銀河系巨大黑洞吐出費米泡的北半部
美國太空總署哈勃太空望遠鏡發現,我們銀河系中心的超大質量黑洞,在大約六百萬年前吃了一頓大餐,當時消耗了大量的填充氣體。 飯後,飽滿的黑洞打出了一個巨大的氣泡,重達相當於數百萬太陽,現在在我們的星系中心的上方和下方搖晃。

這個稱為費米氣泡(Fermi Bubbles)的巨大結構,在2010年首次由美國太空總署的費米伽瑪射線太空望遠鏡發現。 但最近哈勃太空望遠鏡對北部泡沫的觀察幫助天文學家確定氣泡更準確的年齡,以及它們是如何形成。

麻省理工學院首席研究員朗望·寶太萊(Rongmon Bordoloi)跟踪冷氣體在氣泡之中的運動,量度氣體的移動速度,從而推算氣泡形成的時間,發現在六百萬到九百萬年前,發生一次非常強大,充滿活力的事件。 可能是由黑洞剛吃過大量的填充氣體,噴發物質的射流,形成X射線和γ射線。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

台灣國立中央大學鹿林天文台發現宜蘭小行星

宜蘭小行星發現者林宏欽(左)及葉泉志(右)
台灣國立中央大學鹿林天文台發現的第175411號小行星,經國際天文學聯會審查通過,命名為「宜蘭」

小行星發現者鹿林天文台台長林宏欽及加州理工學院葉泉志博士出席發表會。他們說宜蘭小行星的大小約在1-3公里之間,繞行太陽一圈3.78年(軌道週期),離太陽最近時(近日點)為三億公里,最遠時(遠日點)為4.2億公里。

宜蘭是2006年8月12日發現,目前位置則在蛇夫座。

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁】

美國太空總署新雷達技術發現在月球失踪的太空船

2016年7月船一號飛越月球南極時的雷達圖像
尋找地球軌道上廢棄的人造衛星和其它的太空垃圾是技術上的挑戰,但是要找到環繞月球軌道上的失效衛星就更加困難。目前的光學望遠鏡無法搜尋隱藏在月球附近的細小目標。現在美國太空總署噴氣推進實驗室的科學家提出一種新的雷達應用技術,能夠成功將環繞月球的人造衛星定位;這種新的技術也可以輔助規劃未來的月球探測任務。

噴氣推進實驗室的科學家成功利用地面雷達檢測美國太空總署的月球勘測軌道飛行器(Lunar Reconnaissance Orbiter,簡稱 LRO)和印度太空研究組織的月船一號(Chandrayaan-1)衛星。

月船一號是印度太空研究組織2008年10月22日發射的首顆繞月人造衛星,當完成了絕大部分的任務時,在2009年8月29日通訊全部中斷,當局表示已經決定放棄該衛星。

2016年7月3日月船一號飛越月球南極時,噴氣推進實驗室的科學家使用美國太空總署的70米天線在加利福尼亞州的戈德斯通深空通訊大樓獲得獲得這顆失去聯絡衛星的雷達圖像。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁;新聞訊息由林景明提示】

黎明號數據顯示穀神星最亮地區是近期形成

歐卡托撞擊坑中央的穀神節光斑
德國哥廷根(Gottingen)的馬克斯普朗克太陽系研究所安德烈亞斯·那都士(Andreas Nathues)博士領導的研究團隊,分析美國太空總署黎明號(Dawn)太空船上框架攝像機、可見光和紅外線測繪光譜儀採集的數據,進行詳細分析,得出榖神星(Ceres)上的歐卡托(Occator)隕石坑中心區域,稱為穀物豐收節光斑(Cerealia Facula),比它所在隕石坑的地質年齡年輕三千萬年。 結論是榖神星上這個奇特的明亮光點的地質年齡只有大約四百萬年,是近期形成。

新研究還證實黎明號科學團隊對穀神星上所有明亮區域,是由碳酸鹽形成的解釋,雖然它沒有確認以前確定的特定類型的碳酸鹽。其它較細稱為葡萄酒收成節光斑(Vinalia Faculae)區域的亮點,是由碳酸鹽和黑色物質的混合物組成。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

美國太空總署希望能夠創造宇宙中最寒冷的温度

冷原子實驗室
美國太空總署計劃在今年夏季,將一個冰箱大小的盒子送往國際太空站,在那裡它將在宇宙中創造最寒冷的地方。

盒子內部有激光器、真空室和電磁刀,將用於抵消氣體顆粒的能量,減慢它們直到它們幾乎不動。 這套儀器稱為冷原子實驗室(Cold Atom Laboratory,簡稱 CAL),由美國加利福尼亞州帕薩迪納市的噴氣推進實驗室開發,預計在今年8月由太空探索科技公司(SpaceX)的 CRS-12 攜帶上太空。

冷原子實驗室設計用於將氣體原子凍結到絕對零度以上的十億分之一,這是比太空的溫度低一億倍。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

天文攝影師阿根廷拍攝日環食相機電腦被盜五年心血毀於一旦

2月26日何拉力在巴塔哥尼亞拍攝日環食照片
捷克天體物理學家及星空攝影師碧特·何拉力(Petr Horálek)到阿根廷巴塔哥尼亞(Patagonia)拍攝日環食天象。幾日後,在光天化日之下,警察亭前遭遇偷竊。護照、電腦、相機、手機、鏡頭等物品全部被盜。最令他痛心的,是他五年以來拍攝的所有的照片(合共 80G)全部失去。

【圖:碧特·何拉力;文:節錄自Jeff的星空之旅網頁;新聞訊息由林景明提供】

中國天文學家提出檢驗3.5 keV發射線軸子轉化起源假說的方法

畫家構思的軸子與漩渦星系磁場相互作用
國家天文台鞏岩研究員、陳學雷研究員以及清華大學馮驊教授首次提出可利用3.5 keV發射線光子的極化方向來檢驗其軸子(axion)轉化起源的假說。此研究結果將有助於解開3.5 keV發射線的起源問題,同時可以幫助確認軸子的存在。

最近的X射線觀測顯示,在一些星系團、漩渦星系甚至銀河系中心,可能存在一條能量為3.5 keV左右的微弱發射線。此發射線有可能是還未確認的某種原子發射線,但科學家們認為其很可能是由暗物質衰變產生的。進一步的觀測和理論研究表明,暗物質直接衰變成3.5 keV光子並不能很好的解釋此發射線的起源。一種更加符合觀測結果的理論認為,此發射線是由暗物質粒子衰變為軸子,而後軸子再與星系或星系團中的磁場相互作用,從而最終轉化為3.5 keV光子。如果此轉化機制能夠被確認,將為軸子這一假想粒子的存在提供強有力的支持,並對粒子物理學以及暗物質的研究都具有重要的意義。

【圖、文:節錄自中國科學院國家天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】 研究全文刊登在已經出版的《物理評論快報》

台灣天文學家用創新方法推導出無法直接測量橢圓軌道的雙星系統

圖中白色方框內的分岔螺旋特徵
台灣中央研究院天文及天文物理研究所金孝宣博士主導的國際團隊,以先進的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波射電望遠鏡陣列(簡稱ALMA),取得老年恆星飛馬座LL星(LL Pegasi)影像,並使用創新方法推導出其為橢圓軌道的雙星系統,首度突破雙星系統因軌道週期太長而無法直接測量軌道形狀的天文難題。

金孝宣博士表示:「看到天空中這種美麗的螺旋殼層(spiral-shell)影像,真的很興奮。我們的觀測極精細地呈現出飛馬座LL星外圍螺旋殼層的三維幾何結構,而該圖像中各種細節特徵,在我們的理論裡都能得到令人非常滿意的解釋。」

新的ALMA 影像所呈現的螺旋殼層狀圖案特徵,是飛馬座LL星不斷噴發的氣體物質所造成。飛馬座LL星距離地球約三千四百光年遠,體積比太陽大二百倍,正處於恆星演化晚期稱之為紅巨星的階段,而未來我們的太陽也會有類似命運。像飛馬座LL星這樣年老的恆星會噴發大量的恆星風,將其表層氣體與塵埃吹向星際空間中,成為恆星周圍的拱星(circumstellar)物質。七年前,哈勃太空望遠鏡曾為飛馬座LL星取得一張照片,此後,飛馬座LL星因周圍出現前所未聞、幾近完美的螺旋圖案而大為知名。過去幾年當中的天文研究顯示,年老的恆星若有伴星,雙星系統以圓形軌道繞行並交互作用,周圍的拱星氣體便會顯現此螺旋特徵。

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《自然天文學》期刊

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