天文新聞

中國科學院地質與地球物理研究所提出了「CCD月塵探測儀」科學載荷創意，從全國二百五十多個候選項目中脫穎而出，獲得冠軍 。

月塵是月表最重要的環境因素，是月球上的PM2.5 ，其尖銳和易吸附的特性，影響太空人的健康安全、月球車和載荷的正常工作。除人為活動會揚起月球表面的塵埃之外，自然條件下觀察到月球晨昏線上空出現神秘的輝光（glow）。猜測月球輝光是由於漂浮的月塵散射陽光形成，但一直沒法證實，是太陽神計劃遺留的未解之謎。美國太空總署於2013年發射月球大氣和粉塵環境探測器（Lunar Atmosphere Dust and Environment Explorer，簡稱 LADEE ），探測月表上空二十至七十公里的月塵環境，揭露輝光的原因，但未能達到預期的目標。

為探測月表的塵埃環境，並解開月球輝光之謎，中國科學院地質與地球物理研究所提出了一個全新的探測思路，並設計了感光耦合元件（Charge Coupled Device，簡稱CCD）月塵探測儀。不同於傳統的直接探測飛行中的單顆粒月塵，我們是探測月球車和登陸器表面沉降的月塵，統計其大小、數量、以及它們隨時間的變化。在實現技術上，採用CCD圖像傳感器直接記錄落在其上的月塵顆粒。微米大小的月塵落在CCD上，遮擋了部分像元（一至十微米），在圖像上呈現為黑點。因此，CCD月塵探測儀可以直接看到月塵，在效果上相當於光學顯微鏡。根據所記錄不同高度的月塵顆粒大小、數量及其隨時間的變化，將得到月塵環境參數，倒算出月球表面電場，並解開月球輝光的謎團。

【圖、文：節錄自中國科學院地質與地球物理研究所網頁；新聞訊息由林景明提供】

歐洲研究人員發現一滴極其明亮的萊曼α斑點(Lyman-alpha blob，簡稱 LAB)，並確認其形成於一個超巨橢圓星系。該萊曼α斑點橫跨三十萬光年，是兩個星系的家園，也是人類迄今已知的宇宙中最大天體之一。

萊曼α斑點是天文學上一種釋放出萊曼α線的巨大且濃密的氣體。萊曼α線的發射，是電子和電離的氫原子再結合時產生的。萊曼α斑點被認為可能是宇宙中已知最大的單一天體，有些這類氣體結構可以在宇宙中跨越幾十萬光年的距離。

大部分的萊曼α斑點都是在2000年發現，而歐洲太空總署研究人員最早於2015年觀測到這個最大單一天體：萊曼α斑點，並將其命名為萊曼α斑點-1(LAB-1)。該龐然大物距離地球一百一十五億光年，是兩個星系的家園，其中一個星係正位於萊曼α斑點-1的中心，而這兩個造星工廠的恆星形成速率是我們銀河系的一百多倍。

此次能夠發現這一奇特的天文結構是憑藉了斑點的發光，但研究人員同時注意到了光的偏振，最終判斷我們從地球看到的發光，實際上是萊曼α斑點-1中心的星係發出的光，而非斑點本身的發光。

研究人員將該發現稱為令人興奮的機會，在此前長達十五年時間裡，學界對萊曼α斑點起源和擴展的看法頗有爭端，但隨著新的觀察手段和尖端模擬科技的結合，這些爭議可以告一段落了：從萊曼α斑點-1來看，它的形成正是源於一個超巨橢圓星系，這是射電星系的一種，也是宇宙中最大的恆星系統。

【圖、文：綜合自互聯網新聞報導；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學雜誌》

美國波莫納學院（Pomona College）華裔天體物理學教授郭紹隆（Alfred S. Kwok）日前獨自前往國王峽谷國家公園（Kings Canyon National Parks）登山失蹤，遺體前日（9月20日）尋獲，警方正在調查他的死亡原因。

郭紹隆今年五十歲，出生於香港，在耶魯大學獲博士學位，曾經是美國光學研究最高獎項紐波特研究獎的獲得者。他從事的研究包括激光光譜學、非線性光學、以及微諧振器和回音壁模式，目前是波莫納學院物理學和天文學副教授。波莫納學院的學生和老師對他的離開表示萬分哀悼。

【圖、文：節譯自波莫納學院新聞公佈】

天文學家借助哈勃太空望遠鏡，已經能夠實時研究恆星的演化。在過去三十年間，他們注意到恆星SAO 244567的表面溫度在急速上升。現在，他們發現它又變冷了，再次回復到恆星演化的早期階段（重生）。成為觀測到的首顆經歷過變熱變冷兩個過程的再生恆星。

SAO 244567位於南天的天壇座，是刺魟星雲（Stingray Nebula）的中心恆星，離地球約二千七百光年。最近四十五年來，天文學界一直在觀測其演化。從1971年到2002年的短短三十年間，其表面溫度躥升了四萬度。現在，哈勃的宇宙起源光譜儀的新觀測顯示，它開始重新膨脹變冷。

雖然宇宙在不斷演化，但是絕大部分的過程實在太慢，在人的一生中根本看不出變化。SAO 244567是一個極罕見的事例，讓我們得以目擊恆星的演化過程。僅僅過去三十年，恆星的表面溫度就上升了兩倍；而我們現在看到的外圍的刺魟星雲，很可能是被恆星電離的以前拋出的氣殼。

SAO 244567的表面溫度快速上升，可以簡單解釋為初始質量約為三至四個太陽的恆星的後期演化；但是，觀測數據顯示其初始質量應該與太陽差不多。這類小質量恆星的演化時標通常極長，因此其在短短數十年間的溫度飆升就成了謎。

【圖：美國太空總署；文：節錄自天之文網頁；新聞訊息由林景明提供】

美國賓夕法尼亞州立大學（Penn State University）天文學家透過美國太空總署雨燕（Swift）X射線太空望遠鏡觀測資料，發現至今已知自轉速度最慢的中子星。

雨燕X射線太空望遠鏡在2016年6月22日捕捉到一個來自約九千至一萬零七百光年外的天體所發生的獨特X射線爆發事件，這次爆發很強烈，但變化非常快速，擾動的時間尺度是在數毫秒等級（millisecond，千分之一秒）。全球各地的天文學家收到這項觀測通告後，陸續啟用美國太空總署的錢德拉X射線觀測衛星（Chandra X-ray Observatory）和核光譜望遠鏡陣列（Nuclear Spectroscopic Telescope Array，簡稱 NuSTAR）等高能太空望遠鏡設備進行追蹤觀測。

中子星是宇宙中擁有強磁場的天體，自轉速度通常很快，每分鐘可以自轉好幾圈，甚至有的到每秒數十圈的程度。從這些太空望遠鏡取得的觀測資料來看，這顆天體是中子星家族裡的異類，從它的亮度變化得知它每6.5小時才轉動一圈，使得它成為迄今已知自轉最慢的中子星；前一個記錄保持者是自轉一圈約10秒左右，等級差得不是一般的大。

這個天體位在可見光照片呈現色彩斑斕的超新星殘骸RCW 103的中心，編號為1E 161348-5055（縮寫為1E 1613）；不過它雖能在X射線波段偵測到，在可見光波段卻看不到它。RCW 103位在矩尺座方向。美國賓夕法尼亞州立大學天文學家哥頓·加邁（Gordon Garmir）於1979年就已發現RCW 103超新星殘骸包圍著一個發出X射線的天體，且從這個天體向太空發射出一個巨大的X射線閃焰。因此，賓夕法尼亞州立大學天文學家歷來便對這個天體十分感興趣。

美國太空總署已確認雨燕、錢德拉和核光譜陣列這三架高能太空望遠鏡的觀測資料的確為真，從而確認RCW 103中心的這個天體是所有已知具有強磁場的中子星中，自轉速度最極端者之一，換言之，是個極端的磁星（magnetar）。而這些天文學家還特地去翻閱錢德拉的歷史觀測資料庫，再加上歐洲太空總署的XMM-牛頓觀測衛星，全部都顯示這顆天體具有磁星的特性：X射線有強烈且毫秒級的極短促周期變動。磁星是磁場強度比如太陽這般正常恆星還強數兆倍的中子星，可能會發生極強的爆發而釋出大量能量。目前已知的磁星數量非常稀少，RCW 103中心天體是第三十顆已知磁星。

天文學家目前估計RCW 103的年齡約為二千年，若透過一般波霎（快速自轉中子星）機制，不太有足夠的時間慢到6.5小時這種程度。目前現有的相關模型都無法解釋這顆磁星自轉速度為何這麼慢，但推測可能是有某種讓中子星自轉變慢的未知機制，例如：超新星爆炸產生的殘渣落回中子星的表面，導致他的自轉隨時間變得愈來愈慢。另一種猜測認為或者它位在一個與正常恆星組成的雙星系統中的結果，不過這些天文學家認為是雙星的可能性很低。

【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 】

月球表面佈滿了密密麻麻的隕石坑。一般認為，這些隕石坑是數十億年來無數次隕石撞擊所形成的。不過，美國新罕布什爾大學（University of Newhampshire）科學家最新研究顯示，月球地貌的形成可能還有其它原因。研究人員認為，太陽粒子可能會在月球土壤中產生電荷並不斷積聚。當月球土壤中的靜電荷積聚到一定程度時會以電火花的形式爆發性地釋放出來，並引起月球表層土壤融化及物質蒸發。這或許是月球坑坑洼窪表面形成的另一種解釋。

美國新罕布什爾大學研究人員表示，電荷可以在月球表面土壤風化層中積聚，而這些電荷可能來自於太陽風暴中的高能粒子。當電荷積聚到足夠量時，可能會引發爆發性電火花並穿透風化層土壤。科學家估計，在月球背面區域，可能電荷積聚得較多，因為那裡的氣溫較低，一成到兩成半的上層土壤會以這種方式爆炸。

【圖：互聯網；文：節錄自科學網頁；新聞訊息由林景明提供】

美國太空總署將在香港時間下星期二（9月27日）凌晨2時舉行視像記者招待會，會上將會宣佈由哈勃太空望遠鏡拍攝有關木星擁有地下海洋的木衛二（Europa）的最新照片及一些出人意料的新證據。

在當日的記者招待會上，天文學家將會展示他們觀測到的木衛二上令人驚嘆的活動。這些活動或者與木衛二地表下存在的海洋有關。

木衛二是天體生物學家認為太陽系中最有可能存在外星生命的星球。它的冰態表面下存在大量液態水的海洋。

【圖、文：節譯自美國太空總署網頁；新聞資訊由林景明提示】

中國科學院月球與深空探測總體部公佈了嫦娥三號地球等離子體層特徵及其對太陽活動的響應研究，研究團隊的一項新成果。其搭載的極紫外線相機不僅首次實現了在月球上對地球等離子體層進行定點觀測，並在國際上首次獲得等離子體層側面大視場動態觀測結果。

等離子體層是地球磁層中一個圓環狀區域，一般認為其中充滿了被地球磁力線束縛的溫度較低且緻密的離子，包括氫、氦、氧等元素。如果在地球南北極上空以俯視的角度觀察，等離子體層大致為環形，類似多納圈（Donut）。而從側面角度觀察，應為雙卵型結構。科學家認為，等離子體層是地球電離層在更高高度上的延續。

2013年，嫦娥三號在月球表面成功登陸，極紫外線相機隨著月球的公轉對地球等離子體層側視方向進行定點觀測。其分辨率約為0.1個地球半徑，時間採樣率約為十分鐘，並從2013年12月25日開始，積累了大量的等離子體層側面的觀測資料。嫦娥三號極紫外線相機科學團隊在經過大量的討論和前期準備工作後，對科學數據進行了初步分析。

【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】研究全文刊登在已經出版的《科學報告》期刊

上海天文台安濤研究員帶領的平方公里射電望遠鏡陣列（Square Kilometre Array，簡稱 SKA）團隊，在澳洲射電天文國際聯合研究所和廣州超級電腦計算中心的協作下，在天河二號超級電腦平台上成功部署了SKA數據流管理系統並完成了一千個計算節點的大規模集成測試，這是SKA核心軟件首次完成大規模集成測試。

這台世界上最大的綜合孔徑射電望遠鏡將由十多個國家共同投資六十五億歐元興建。它由分佈在南非及南部非洲八個國家的二千五百個高頻碟形天線，以及分佈在澳洲西部沙漠無線電靜默區域的上百萬個偶極子低頻天線組成，總接收面積達一平方公里。SKA建成後，比目前世界上最大射電望遠鏡陣列的靈敏度提高約五十倍，巡天速度提高約一萬倍。中國是SKA首倡國和正式成員國之一，就在不久前，SKA科學中心建設項目正式列入上海市科技創新第十三個五年規劃中。

當前射電天文中最先進的數據分析軟件系統所能處理的數據量跟SKA第一階段產生的數據相比低了兩到三個數量級，遠遠不能滿足 SKA 的數據處理需求。為此，由澳洲射電天文國際聯合研究所和上海天文台安濤團隊組成的聯合團隊研發了一款數據流管理系統，採用了數據驅動的先進設計理念：用軟件封裝數據並啟動處理這些數據所需的程序。這就相當於數據被包裝在一個具有活性的軟件裡，每當一個數據項準備就緒，它就將觸發下一個執行任務，該任務不會因為等待數據而空閒運行，這樣就大大提高了SKA軟件在超級電腦平台上的執行效率。

【圖：互聯網；文：節錄自中國科學院上海天文台網頁；新聞訊息由林景明提供】

科學家過去普遍認為火星這個紅色星球的潮濕時代發生在四十億年前左右。同一時期，地球上開始出現單細胞生命。美國太空總署的研究人員在測定二十二個撞擊形成隕石坑的年代後，發現在之後的十億年間，火星上散佈著湖泊和溪流。這意味著火星上有生命跡象的時間比我們之前認為的早了十億年。

美國華盛頓史密斯森尼博物館（Smithsonian Institution）的威爾遜（Sharon Wilson）團隊研究了火星偵察軌道衛星（Mars Reconnaissance Orbiter）拍攝的影像，在火星北方的阿拉伯台地（Arabia Terra）發現了山谷，山谷間的溪水，流向湖泊盆地。其中一個湖泊容納的水量可和塔霍湖（Lake Tahoe）相比。塔霍湖是位於美國加州和內華達州邊界，湖水量約188立方千米。

威爾遜指出，這個特別的火星湖泊，由南方灣谷的水注入，以及沿著北邊的水溢入，水流向一個相當大，注滿水的盆地，我們暱稱為「心湖」。這個位於心湖山谷系統的山谷湖泊群，綿延約一百五十公里。

【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】