天文新聞

中國虛擬天文台與天文信息學年會昨日閉幕

參加會議人員合照
中國虛擬天文台與天文信息學2016年學術年會於9月26日在新疆烏魯木齊市召開,昨日閉幕。本屆年會主題為新一代射電天文學和虛擬天文台(New Radio Astronomy and Virtual Observatory),聚焦新一代射電天文觀測設施和研究計劃及其對虛擬天文台的需求和應用。

本屆年會採用了學術報告與嘉賓論壇相結合的形式。年會上,學術報告和嘉賓論壇圍繞四個主題來進行:

射電天文學與虛擬天文台
天文大科學研究中心與數據開放共享
中國虛擬天文台的故事—天文信息學的未來
科學家的教育和科普責任、科普產業化

在嘉賓論壇中代表們發言踴躍,集中就以五百米口徑球面射電望遠鏡為代表的射電天文對虛擬天文台的需求和應用、數據開放共享、天文信息學的發展及基於真實天文數據的科普教育進行討論並提出新的需求和見解,讓科學家、技術工作者和教育工作者緊密順利地結合在一起進行了熱烈討論。

【圖、文:節錄自中國虛擬天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】

國際太空站太空人昨日在可充氣活動艙進行活動測試

畢格羅可充氣​​活動模塊接駁國際太空站
國際太空站上的美國女太空人凱蒂·魯賓斯(Kate Rubins)昨日香港時間凌晨,進入「畢格羅可充氣​​活動模塊」Bigelow Expandable Activity Module,簡稱 BEAM,檢查和測試艙內的儀器設備。她在艙內進行荷載及震動試驗,並將她在艙回的起居活動拍攝紀錄。

畢格羅可充氣​​活動模塊會在國際太空站停留兩年,充氣艙可以為太空人提供十六立方米的生活空間。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

請按左下角「外部連結」觀看有關活動情況的影片

https://m.youtube.com/watch?feature=youtu.be&v=oz9RGRMy7LI

好奇號發現火星地表活動有助形成大氣特殊成分

火星地表物質受宇宙射線撞擊產生氙和氪氣體
美國太空總署好奇號火星車發現證據顯示,火星地殻表面的物質化學成分,經過宇宙射線的撞擊,促成火星大氣層在不同時段形成特殊化學成分。這顆紅色星球的大氣層在過去的歷史上散失,並非一個簡單的過程,遠比我們想像的複雜、有趣。

科學家利好奇號上的火星樣本分析儀(Sample Analysis at Mars),研究火星的大氣中的氙(xenon)和氪(krypton)氣體。這兩種氣體可以作為示踪劑,以幫助科學家研究火星大氣的演化和侵蝕。許多關於火星的大氣氙和氪信息來自維京一號和維京二號登陸器的測量和火星隕石的分析。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

維京號(Viking)太空船,中國大陸譯作:海盜號航天器

羅塞塔號太空船今早完成微調軌道晚上降落彗星表面與菲萊長眠

羅塞塔號拍攝調較降落彗星軌道用的照片
羅塞塔號太空船完成探索「楚留莫夫·格拉希門克」彗星(67/P Comet Churymov-Gerasimenko)的使命,羅塞塔號今早香港時間8時59分,拍攝一批照片,用來微調它的下降軌道,預計在18時38分32秒(±2分鐘),以撞擊方式降落到其彗星表面,永隨菲萊(Philae)登陸器長眠。

歐洲太空總署在實際撞擊40分鐘後,香港時間19時18分(±2分鐘)才可以確認任務結束。

【圖、文:節譯自歐洲太空總署網頁】

屆時請按左下角「外部連結」觀看有關直播

https://livestream.com/ESA/rosettagrandfinale

世界上最靈敏暗物質探測器的建設順利進行

暗物質探測器
LUX-ZEPLIN(LZ),這個下一代的暗物質探測器,將比其之前的探測器靈敏至少100倍,通過審批,如期開始進行建設,並將於2020年開始找尋弱相互作用大質量粒子(Weakly Interacting Massive Particles,簡稱WIMPs )。

【圖、文:林景明節譯自勞倫斯·伯克利國家實驗室網頁】

科學家對一些不明的射電源進行研究

3C 86射電源在天空中的位置
一隊由義大利巴勒莫太空天體物理與宇宙物理研究所(Institute of Space Astrophysics and Cosmic Physics of Palermo)安德烈·馬瑟利(Andrea Maselli)博士後硏究員領導的研究團隊,利用美國太空總署的雨燕衛星(Swift Gamma-Ray Burst Mission),觀測劍橋大學電波星表第三版(Third Cambridge Catalogue,簡稱 3C 星表)中的二十一個毫無關連的明亮射電源,目的在研究這些不明射電源的真實本質。

馬瑟利團隊利用雨燕衛星,掃描宇宙中的伽馬射線,X射線,紫外線和光學波段,是個非常有用的工具。研究涉及到伽馬射線暴等電磁活動,分析報告顯示,這些射電源在紅外線範圍內的分光分析,將會更加能夠幫助確定它們的性質以及可能獲得的紅移數據。

【圖、文:林景明節譯自物理學機構網頁】研究論文本月23日發表於論文預印本伺服器arXiv上

羅塞塔號傳回降落彗星表面位置照片

藍點是羅塞塔將會降落的位置
羅塞塔號香港時間16時21分,在距離彗星表面5.6公里,拍攝它以撞擊方式降落彗星位置的照片。羅塞塔號太空船預計在香港時間18時38分32秒(±2分鐘),以撞擊方式降落到其彗星表面,永隨菲萊(Philae)登陸器長眠,光榮完全任務。

由於彗星與地球的距離,訊號要四十分鐘才可能傳達控制中心,因此歐洲太空總署在實際撞擊後四十分鐘,香港時間19時18分(±2分鐘)才可以確認任務結束。

【圖、文:節譯自歐洲太空總署網頁】

屆時請按左下角「外部連結」觀看有關直播

https://livestream.com/ESA/rosettagrandfinale

任務完成羅塞塔和菲萊長伴楚留莫夫·格拉希門克彗星漫遊天際

任務最終完成了
歐洲太空總署在香港時間19時19分36.5秒,收到羅塞塔號太空船送回控制中心最後一個數據,確認太空船已經以撞擊方式降落到其彗星表面,光榮地完成任務。羅塞塔號現在永隨菲萊(Philae)登陸器長伴「楚留莫夫·格拉希門克」彗星漫遊天際。

感謝勇敢的羅塞塔和菲萊,為我們帶來前所未有的彗星資料!歐洲太空總署稍後會發佈羅塞塔號在撞擊前,距離彗星表面五米時拍攝的最後一張照片。

【圖、文:節譯自歐洲太空總署網頁】

天文學家在麥哲倫星系發現首個伽瑪射線雙星

LMC P3伽瑪射線10.3天的變化
一隊國際天文學家小組,利用美國太空總署的費米伽馬射線太空望遠鏡(Fermi Gamma-ray Space Telescope)和其它設施的數據,發現麥哲倫星系第一個伽瑪射線雙星,這是有紀錄以來最明亮的星體之一。這對雙星系統,稱為LMC P3,蘊含著超大質量的恆星和恆星內核碎片,它們之間的相互作用,週期性產生大量伽瑪射線,以最高能量形式發射出來。

美國太空總署戈達德太空飛行中心的首席研究員羅賓·科比(Robin Corbet)指出,費米伽馬射線太空望遠鏡在我們自己的銀河系中目前只發現有五個伽瑪射線源,在其它星系中找到一個如此明亮的伽瑪射線源,是非常令人興奮的事。發現伽瑪射線雙星,是非常珍貴,因為雙星在軌道上不同位和時間發射出來的伽瑪射線有顯著的變化。這種變化讓天文學家可以詳細研究它和其它伽瑪射線源發射過程有甚麼異同之處。

這個罕見的雙星系統包含一個中子星或黑洞,大部分能量以伽瑪射線的形式向外輻射擴散出去。值得注意的是,LMC P3是在γ射線,X射線,無線電波和可見光中是一對已知最明亮的系統。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】 研究全文將會刊登在明日出版的《天體物理學報》

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

中國天文學家利用郭守敬望遠鏡解開系外行星軌道之謎

系外行星軌道主要是類似太陽系行星的近圓形軌道還是大偏心率的橢圓軌道
中國一隊以南京大學謝基偉副教授和北京大學東蘇勃研究員為首的天文學家,利用國家天文台郭守敬望遠鏡的觀測數據發現了系外行星軌道分佈的規律,解開了長久以來困擾天文研究者的系外行星軌道形狀之謎。

行星作為宇宙中最基本的天體之一普通卻又不平凡。普通是因為它在宇宙中是非常普遍的,不平凡則是因為它是生命和文明的搖籃。承載著人類對揭開生命起源和尋求地外生命的強烈願望,行星的探測及其形成演化的研究歷史非常悠久。上世紀90年代,人們對行星的認識還僅局限在太陽系內。1995年,天文學家用視向速度法發現了圍繞主序恆星的第一顆太陽系外行星(簡稱系外行星)51 Peg b,拉開了系外行星研究的序幕。該領域迅速成為了當今科學前沿的一大熱點。截至現在,發現並確認的系外行星已超過三千五百顆,其中很大一部分都是最近幾年由美國太空總署的刻卜勒(Kepler)太空望遠鏡用掩星觀測中的凌日法發現的。刻卜勒太空望遠鏡的發現,將系外行星的研究推向了一個前所未有的高潮。

然而,僅通過刻卜勒太空望遠鏡本身的觀測數據對了解系外行星的性質有很大局限性,其中刻卜勒太空望遠鏡數據不能直接測量的一個基本性質就是行星軌道的形狀,即偏心率。偏心率取值在0到1之間,值越大則軌道越偏離圓形。九成半以上的刻卜勒太空望遠鏡行星軌道偏心率還是未知的。軌道偏心率對了解行星系統的形成至關重要。太陽系八大行星的偏心率非常小,軌道大都是近圓形(平均值0.06)且幾乎在一個平面上(軌道平均相對傾角只有三度左右)。幾百年前,康德和拉普拉斯受到太陽系行星近圓、共面軌道分佈規律的啟發,提出了行星系統在盤上誕生的學說。該學說逐步發展成當今行星形成的標準模型。但是最初用視向速度方法發現的上百顆系外行星的軌道形狀分佈出乎人們的意料。它們大多數的軌道都是偏心率很大的橢圓(平均偏心率達到0.3),與太陽系的行星迥然不同,挑戰了標準模型,成了一直以來困擾天文研究者的系外行星軌道偏心率之謎。

解開這個謎底對研究行星形成和演化以及如何審視我們太陽系在宇宙行星世界中的位置都有非常重要的意義。近幾年來,郭守敬望遠鏡在刻卜勒太空望遠鏡觀測天區得到了數萬條光譜,其中包括數百個行星的宿主恆星。通過與其他高精度方法(如星震學和高分辨率光譜)的比較論證,謝基偉和東蘇勃發現郭守敬望遠鏡光譜對恆星基本屬性的測量結果非常可靠,達到相當高的精度。他們意識到郭守敬望遠鏡數據可以用來解開太陽系外行星軌道偏心率的謎題。

他們採用的測量偏心率的方法是用宿主恆星半徑作為標尺丈量行星凌星時長的分佈,而實施該方法需要得到恆星的精確參數。謝基偉等人分析了近七百顆具有郭守敬望遠鏡宿主恆星參數的刻卜勒太空望遠鏡行星樣本,結合郭守敬望遠鏡的光譜數據和刻卜勒太空望遠鏡觀測到的光變曲線,得到了這些行星的軌道偏心率和傾角的統計分佈規律。最終發現約八成的行星軌道都如同太陽系,軌道為近圓形(平均偏心率小於0.1),只有兩成左右的行星偏心率較大(平均值大於0.3)、顯著地偏離了圓軌道。他們的研究還揭示,刻卜勒太空望遠鏡多行星系統的平均軌道偏心率和軌道傾角符合太陽系中天體的規律,約呈線性關係。近圓軌道的普遍性意味著行星形成的主旋律應該是溫和的,而造成高偏心率軌道的劇烈行星軌道演化過程只是少數派。

謝基偉表示:系外行星軌道形狀謎底的解開對理解行星形成演化提供了重要的線索。此外,這個謎底也告訴我們,從軌道形狀角度看,太陽系在宇宙中是具有代表性的。這種代表性某種程度上也增強了人類尋找另一個地球和地外生命的信心。

【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《美國科學院院刊》

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