天文新聞

歐洲火星外太空生物探測任務登陸器昨晚成功與火星微量氣體任務衛星分離

歐洲太空總署夏帕雷利登陸器展覧模型
歐洲太空總署和俄羅斯航天局(Roscosmos)合作的的火星外太空生物探測任務(Exobiology on Mars,簡稱 ExoMars)太空船將於10月19日進入環繞火星軌道。它的夏帕雷利登陸器(Schiaparelli EDM lander)昨晚成功與火星微量氣體任務衛星(Trace Gas Orbiter,簡稱 TGO)分離,並將於10月19日( 香港時間10月20日)登陸火星。

夏帕雷利登陸器先用降落傘減速,然後用小推進器進行減速,最後軟著陸在火星表面。由於夏帕雷利登陸器不是在火星地表做科學研究,所以沒有攜帶充電設備,當電池在經過約二至八個火星日後將會用盡後,登陸器就會失效,所以夏帕雷利登陸器只有裝幾個比較簡單的儀器,希望能夠對火星的 大氣層電場(atmospheric electric fields)做一番分析,並確認其是否能影響火星塵暴的發生,以及本地天氣模式。

夏帕雷利登陸器收集到的資料將由中繼火星微量氣體任務衛星轉發至地球,在夏帕雷利登陸器停止運作後,中繼衛星 將繼續收集火星大氣中的甲烷之類的微量氣體的資料進行分析,並預計在軌道中至少待到 2022 年。火星微量氣體任務衛星和夏帕雷利登陸器收集到的資料將成為火星外太空生物探測任務2020年的第二階段任務的重要參考。

【圖、文:節譯自歐洲太空總署網頁】

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EDM是Entry, Descent and Landing Demonstrator Module(進入、下降和登陸演示模塊的簡寫)

https://www.youtube.com/watch?v=_qTiRYkGp9k

神舟十一號載人太空船今早順利發射升空

神舟十一號載人太空船升空情況
神舟十一號太空船今早上午7時30分在酒泉衛星發射中心順利發射升空。進入太空後,兩日內要與天宮二號太空實驗室會合對接,成功後會在太空飛行三十三日,是中國至今最長載人飛行任務。

【圖、文:綜合自互聯網新聞報導】

天宮二號有效載荷運行正常部分太空實驗完成

畫家筆下的天宮二號太空實驗室
天宮二號有效載荷進入太空後,陸續進行了加電自檢、在軌初始狀態設置和初步功能測試,各有效載荷和在軌道上的支持設備運行正常,性能穩定,狀態良好。目前部分實驗已獲取了一批相關典型區域圖像和科學實驗數據。

已取得數據實驗包括:太空冷原子鐘成功進行了冷原子的冷卻、拋射、選態、微波相互作用和探測。對地觀測儀器獲取了大量海洋、陸地及大氣高質量光譜圖像以及獨特的雲相態、氣溶膠、水汽等信息。綜合材料實驗已完成第一批次六支樣品實驗,材料生長爐溫場控制。高等植物培養實驗完成了營養液加註,擬南芥和水稻種子在註液四天后陸續萌發,目前生長狀態良好。太空環境監測儀器持續監測艙外各方向電子、質子等粒子的強度和能譜以及軌道大氣密度、成分、時空分佈變化。量子密鑰分配試驗已成功實現天地雙向跟瞄,穩定性良好,跟踪精度滿足要求。

天宮二號太空應用系統有效載荷將於2017年4月完成在軌道上的測試,5月轉入試應用階段。

【圖:互聯網;文:節錄自中國科學院長春光學精密機械與物理研究所網頁;新聞訊息由林景明提供】

神舟十一號載人太空船明早發射升空

景海鵬擔任神舟十一號載人太空船指令長
中國酒泉衛星發射中心今日上午舉行記者招待會,宣佈神舟十一號太空船明日上午7時30分發射升空。進入太空後,兩日內要與天宮二號太空實驗室會合對接,成功後會在太空飛行三十三日,是中國至今最長載人飛行任務。

任神舟十一號飛行任務曾經參與神舟七號及神舟九號航天任務的景海鵬擔任指令長,另一位太空人陳冬是首次參與載人航天任務。第三次上太空的景海鵬將打破中國太空人上太空次數最多和最大年紀的紀錄。

神舟十一號此次任務有三個主要目的:天上生活、天上實驗和天上科普。神舟十一號為天宮二號太空實驗室提供人員和物資往返運輸服務,考驗太空站在軌道上交會對接和載人太空船返回技術。太空人停留期間,考驗太空實驗室對太空人生活、工作和健康的保障能力,以及太空人執行飛行任務的能力。展開醫學、太空科學實驗、在軌道上進行維修等技術試驗和一些科普的活動。

【圖、文:綜合自互聯網新聞報導】

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天王星或再添兩顆昏暗衛星

天王星紅外線影像
天王星可能擁有兩顆人們此前從未發現的小衛星。這兩顆衛星比其它的衛星更靠近天王星軌道上運行,並且在這顆行星的光環中形成波浪狀模式。

天王星擁有二十七顆已知衛星。除了衛星以外,天王星還擁有昏暗、狹窄的光環。天文學家在1977年探測到首個光環。當時,天王星和它的光環遮掩了來自一顆遙遠恆星的光線。隨後,航行者二號(Voyager 2)在命名為ε環的最外層光環兩側發現了天衛六和天衛七兩顆衛星。這兩顆衛星的引力,將光環的粒子趕在一起,形成狹窄的陣型。

最近,美國愛達荷大學行星科學家羅·贊西亞(Rob Chancia)和馬修·赫德曼(Matthew Hedman)重新分析了行者二號的數據,並在天王星的α環和β環中,發現了波浪狀模式。這可能同樣源自位於每個光環外面的衛星所產生的重力作用。

贊西亞指出,這些衛星非常微小,如果它們存在的話,大小僅有四至十四公里寬。這意味著它們可能比天王星的任何已知衛星都要細小,並且小到無法讓航行者二號清楚地看到。赫德曼表示,基於天王星光環的顏色,這兩顆推定存在的衛星可能是暗啞色的。

【圖:美國太空總署;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】 研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》

當重力透鏡遇上超新星

iPTF16geu 超新星宿主星系及重力透鏡星系的影像
由超新星準確量測哈勃常數(Hubble constant),並與宇宙誕生時的微波背景輻射的結果相比較,讓天文學家得以一窺暗能量的本質、微中子的質量,以及宇宙的曲度。目前所量測到的哈勃常數,與宇宙微波背景輻射的結果並不吻合。一方面,量測宇宙背景輻射的普朗克(Planck)衛星可能存在系統性誤差。另一方面,天文學家所採用的宇宙模型或許並不精確。如果是後者,那麼精準量測哈勃常數將可以讓我們修正宇宙模型,並進一步探究暗能量的狀態方程式、宇宙的曲度,以及微中子的質量。

除了超新星外,另一個量測哈勃常數的方式,是透過重力透鏡所造成的時間延遲。當遙遠的星體受到前景星系或星系團的重力透鏡作用而形成多重影像時,每個影像上的光子所經過的時空路徑並不相同,因此到達觀測者(地球上的我們)眼中時,會有時間差。這個時間差只跟空間曲度有關,因此我們能由此測得哈勃常數。

舒爾 · 雷夫斯達爾(Sjur Refsdal)在1964年首先提出使用超新星來量測時間差。可惜當時尚未有大規模的巡天計畫,所發現的超新星甚少,因此天文學家轉而使用類星體來量測重力透鏡時間延遲。但重力透鏡時間延遲包含了透鏡星系的質量分佈以及哈勃常數兩個相關變量,因此無法單獨準確量測哈勃常數。第一個多重影像的超新星直到去年才由哈勃太空望遠鏡發現,並命名為雷夫斯達爾超新星,以紀念雷夫斯達爾的貢獻。可惜此超新星為II型超新星,我們對於其距離及爆炸時的最大光度未能有精準的測量,因此無法測量哈勃常數。

令人驚喜的是,在過去幾天內,天文學家首次觀測到多重影像的Ia型超新星!這是由加州理工學院所主導的帕洛瑪瞬變天體巡天計畫(Palomar Transient Factory,簡稱 PTF)所發現的 iPTF16geu(見上圖)。與類星體以及II型超新星的不同點在於,我們能準確的計算出Ia型超新星的最大光度,並因此得出重力透鏡的放大率,可打破透鏡星系質量分佈及哈勃常數的相依性,讓天文學家得以單獨且準確的量測哈勃常數!

目前iPTF16geu的後續光度觀測仍持續進行中,相信在不久的將來,我們便能透過其時間延遲量測哈勃常數!

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁】

硏究指隕石撞擊頻繁月球每八萬年完全改變面貌

2012年至2013年期間出現一個新的隕石坑
美國亞利桑那州立大學艾默生·史拜爾(Emerson Speyerer)領導的科學家團隊,利用美國太空總署數據進行的研究顯示,月球表面會頻繁遭到太空隕石撞擊。計算得出每隔八萬一千年,月球就會完全變臉一次。

月球表面兩厘米厚的塵土,翻攪頻率比原先預期多一百倍。約八萬一千年,塵土碎片就會從隕石坑內飛出,如同將月球表面完全翻攪了一番。研究也估算出,小行星和彗星頻繁撞擊月球,每年平均新形成一百八十個直徑至少十米的隕石坑。

史拜爾科學家團隊定期比較同一區域的影像變化,併計算新出現的坑洞數量。他們的結論是,和先前的模型相較,我們偵測到二百二十二個新出現的隕石坑,還發現直徑至少十米的坑洞,比先前預測的多了33%。

【圖:美國太空總署;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《自然》期刊

哈勃太空望遠鏡顯示可觀測宇宙擁有的星系較原先估計多十倍

哈勃太空望遠鏡拍攝的深空照片
英國諾定咸(Nottingham)大學天文學家基斯杜化·康塞賴斯(Christopher Conselice)教授,透過哈勃太空望遠鏡過去二十年來拍攝的照片,製作成宇宙的立體模型,發現宇宙中最少有二兆個不同大小的星系,數量是先前認為的十倍。

從哈勃太空望遠鏡拍攝的深空照片顯示,在大約是滿月直徑的十分之一面積的視場當中,已經有超過一萬個各種形狀,尺寸,顏色和年齡的星系。令人興奮的是,這些無數的星系雖然豐富,但可能只是佔宇宙總星系數量的一成。其餘九成宇宙的星系光度太微弱,太遠,無法被目前的望遠鏡,包括哈勃太空望遠鏡探測到。為了發現它們,天文學家不得不等待更強大的未來望遠鏡。研究人員通過將哈勃太空望遠鏡拍攝的深空照片轉換為立體圖像,從而準確地測量宇宙歷史中不同時期的星系數量,從而得出上述的結論。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

射電望遠鏡在巨型旋渦星系中發現一對超大質量黑洞

觀測到超級黑洞產生的緻密射電噴流
近日,中歐射電天文學家在巨型旋渦星系NGC 5252的星系盤附近驚奇地發現了另一顆伴有顯著射電噴流的超大質量黑洞。現代天文學研究表明幾乎每個星系的中央都存在著一個質量為太陽質量的百萬倍以上的超大質量黑洞,並且宇宙中的不少星系在大尺度上呈現出成雙或者成團的現象。但是在小於星系的尺度上,如地球到銀河系中心的距離,目前很少直接觀測到通過引力作用束縛在一起的成對超級黑洞。發現這類雙黑洞系統,將有助於天文學家探索巨型星系和黑洞形成之謎。

NGC 5252是一顆距離銀河系大約三百萬光年的巨型旋渦星系。2015年,天文學家注意到其星系盤附近存在一個結構緻密的奇異天體CXO J133815.6+043255,它從高能X射線到射電波段都有很強的輻射。為了揭示其射電輻射背後的秘密,瑞典Onsala天文台的楊軍博士領導了一支國際研究團隊應用歐洲甚長基線乾涉網,針對此天體開展了史上最高分辨率的成圖觀測研究。

新疆天文台博士生楊小龍談到:“從分辨率接近毫角秒的圖像上看,毫無疑問,這個奇異天體擁有結構緻密的射電噴流。” 其導師新疆天文台劉祥研究員指出:“此噴流最有可能產生於一顆超大質量黑洞。”考慮到NGC 5252星系中心還存在著一顆超級黑洞,上海天文台研究員安濤強調到:“兩顆超級黑洞距離如此接近,並且都有射電噴流,這是異常難得的觀測發現!”

這顆黑洞是如何游弋到NGC5252星系附近?這對超級黑洞是否最終會合併到一起?對於這些問題,天文學家目前尚無法給出明確答案,但是,如果能發現更多這類成對的超級黑洞系統,天文學家將能通過統計研究的方法來探索這類雙黑洞系統的起源和命運。

【圖、文:節錄自 新疆天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】 研究全文刊登在已經出版的英國《皇家天文學會月報》

中國國家天文台與阿里雲結盟共同挖掘天文大數據

國家天文台與阿里雲結盟新聞發佈會
中國科學院國家天文台台長嚴俊與阿里雲計算有限公司總裁胡曉明10月13日共同發佈了雙方締結戰略合作的消息。雙方將充分利用各自在天文學、雲端計算大數據領域的優勢,共同開展跨領域的研究和應用合作,拓展雲計算大數據最新研發成果在先進科學領域的推廣應用。

天文學是最早的數據驅動學科,早在十多年前就進入了大數據時代。我國天文學領域第一個國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡(LAMOST )每晚巡天觀測可獲得上萬個天體的光譜。自2009年落成至今已經獲得了超過五百萬條天體光譜,比國內外其他望遠鏡觀測獲得的天體光譜總和還多,是世界上最大的天體光譜庫。

9月25日,中國五百米口徑球面射電望遠鏡(FAST )落成啟用儀式在貴州省黔南州平塘縣舉行。FAST 是世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。FAST 進入正式科學觀測後每天將產生50TB (1TB=1024GB )的數據。

大數據為天文學的新發現和創新發展提供了廣闊空間,也帶來非常多的技術挑戰,涉及到數據收集、傳輸、存儲、處理、分析、開放共享的各個環節。

國家天文台、阿里雲結為戰略合作夥伴,將充分利用各自在天文學、雲計算大數據領域的優勢開展跨領域戰略合作:共同開展雲計算和大數據環境下天文應用軟件與服務開發;共同完成中國虛擬天文台上雲項目,打造全生命週期的天文大數據管理與開放共享平台;共同推進數據驅動的天文科普教育,通過互聯網實現數字宇宙與大眾共享的目標;共同建設國家天文台- 阿里雲天文大數據聯合研究中心,針對光學天文、射電天文、數值模擬和數據挖掘等領域的大數據技術與應用需求開展深度合作。

【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】

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