天文新聞

天文學家首度發現白矮星有電波脈衝

畫家筆下的天蝎座AR
天文學家利用多架他地面與太空望遠鏡,發現一對前所未見的奇怪雙星:天蝎座AR。這對雙星的主星A是顆快速自轉的白矮星,能驅使電子的運動速度到接近光速的程度,這些高能粒子釋放出的強烈輻射恰好朝向它的紅矮星伴星而去,使整個雙星系統約每1.97分鐘有次強烈脈衝,從電波波段到紫外波段的輻射都能觀測到這個周期性脈衝。

天蝎AR雙星是在1970年代初期首度被觀測到。2015年5月,一群來自德國、比利時和英國的業餘天文學家偶然發現天蝎AR恆星系統有著從未見過的行為模式。英國華威大學(University of Warwick)天文學家Tom Marsh等人針對這個恆星系統進行追蹤觀測,終於揭露這個系統的真實性質。

天蝎AR位在天蝎座方向,距離地球約380光年。其主星是自轉速度非常快的白矮星,這是個大小與地球差不多,但質量卻是地球的20萬倍以上(約太陽的2/3)的緻密天體;而另一顆子星是個M型的低溫紅矮星,其質量僅約太陽的1/3。兩者互繞一周的時間約為3.6小時。

  這對雙星擁有一些非常特殊的行為模式。由於白矮星自轉快且有強磁場,會將電子加速到接近光速的程度。受到白矮星自轉的影響之故,當這些高能粒子高速穿越太空時,會像燈塔一樣的光束一樣,周期性的掃過紅矮伴星,致使整個系統每1.97分中就會劇烈增亮而後消退一次。這些強烈的輻射脈衝也出現在電波波段,天文學家以前從未觀測到白矮星系統有這樣的電波脈衝過。

天蝎AR在40多年前發現,而注意到它為雙星系統的特徵,就是來自它的亮度約每3.6小時有周期性的變化,但這樣的亮度變化無法將其視為單一一顆的變星,而是雙星系統的結果。而後在業餘天文學家協助專業天文學家進行光度觀測的努力下才終於發現天蝎AR的真面目。類似的脈衝行為以前也曾觀測到過這樣的脈衝現象,但卻都是來自更緻密的中子星。天文學家知道中子星脈衝現象已經有將近半世紀之久,某些理論預測白矮星也應該有類似的行為,但卻一直到天蝎AR才證明這個預測是正確的。因此發現天蝎AR怪異雙星行為的這個團隊都非常興奮。

Marsh等人觀測到的天蝎AR相當獨特而神秘。幾乎整個電磁波段都有觀測到電子被磁場加速後釋出的輻射,顯然是天蝎AR自轉很快的白矮星造成的。然而這些電子本身的來源更為神秘,這些天文學家並不清楚這些電子究竟是與白矮星有關,還是與紅矮伴星有關。關於此事的真相還有待進一步的研究。

【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】

可回收的新格倫火箭設計亮相

藍色起源的新格倫火箭
美國藍色起源公司(Blue Origin)總裁傑夫·貝索斯(Jeff Bezos)昨日(9月12日)向外界展示了該公司未來火箭的外形,新的可回收火箭家族名為新格倫(New Glenn)系列,以第一個進入地球軌道的美國太空人約翰·格倫命名,公司希望這些火箭能將衛星和人送入太空。
 
貝索斯公佈了新格倫火箭兩級和三級版本的藝術概念圖,這兩種火箭都比太空探索公司的獵鷹重型火箭和聯合發射聯盟的德爾塔IV(Delta IV)重型火箭大;三級版本火箭的大小則接近美國太空總署將人送往月球的農神五號(Saturn V)運載火箭。
 
新格倫火箭的設計汲取了新謝潑德(New Shepard)號一級火箭的經驗。與新謝潑德號火箭相比,新格倫火箭體型更大,飛行距離更遠,且三級版本火箭或能執行超越地球低軌道的任務。貝索斯說,新火箭應該在十年內就可以發射。

【圖、文:綜合自互聯網新聞報導】

哈勃太空望遠鏡發現一對正在衝向銀河系的矮星系

雙魚座A與B矮星系
美國太空望遠鏡科學研究所天文學家埃里克·特落戶(Erik Tollerud)等人利用哈勃太空望遠鏡觀測資料,發現有一對矮星系(dwarf galaxies)正從太空中的「荒漠區」往鄰近的「都會區」移動中。這些天文學家估計,它們大約沈寂數十億年之後,星系內的恆星誕生速度將會暴增,從而加入星遽增星系的行列。我們現在所見到的這對星系的狀況,或許是宇宙早期普遍存在的景象,所以或許能透過它們,進一步取得星系形成與演化的線索。

  這對晚熟的矮星系分別為雙魚座A星系與B星系(Pisces A and B),從它們誕生迄今,生命中的絕大部分時間都待在本地空洞結構(Local Void)裡,這是一個直徑約1.5億光年的大尺度結構,如其名般,空洞內僅有少數星系分佈其中。但是後來受到星系密集區的重力牽扯,這對孤單的星系對終於進入一個星系際氣體充盈的擁擠區域;在衝入這些豐富氣體的過程中,不斷有氣體落入雙魚A和B星系內,使得它們的恆星誕生速率開始加快。不過這些天文學家有另一個猜測是這對星系可能遭逢一個氣體絲狀結構(gaseous filament),會壓縮星系內的氣體,讓星系內的恆星誕生情形加劇。考量這對星系的位置後,特落戶等人認為雙魚A與B星系應該是位在一個鄰近的濃密氣體纖維狀結構的邊緣,而目前這對星系各自含有約一千萬顆恆星。

現行理論認為在數十億年前的宇宙早期,矮星系是大型星系的建造基石。由於雙魚A和B星系大多時間是處於空曠的太空荒漠區,讓它們恰好避開宇宙中破壞力最強的一段時期。特落戶表示:因為處在本地空洞結構內的關係,減緩了這對星系演化速度;之所以認為這對星系之前是位在空洞中,乃是因為它們的氫含量比類似的星系還高一些。在宇宙較早時期的星系,會含有較高的氫濃度;但是相較於同齡且化學組成豐富的,這些矮星系因為恆星形成活動不踴躍之故,使其似乎保留了更多的原始化學組成。此外,與鄰近宇宙中其他有恆星形成正常進行的典型星系相較之下,這些矮星系的結構也比較緊實一些。

與典型星系比較,矮星系小而暗,所以並不容易發現這些矮星系。特落戶等人是透過一個利用電波望遠鏡測量我們銀河系中的氫含量的特別巡天計畫發現雙魚座A與B這對矮星系。這項巡天計畫捕捉到數千個小而緻密的氫氣雲球,絕大部分雲球位在我們銀河系內,另外辨識出有三十至五十個可能是銀河系以外的其他星系。這些天文學家利用位在美國亞利桑那州的WIYN(University of Wisconsin–Madison, Indiana University, Yale University, and the National Optical Astronomy Observatories)望遠鏡以可見光波段研究其中最可能是星系的十五個雲球。根據觀測結果特落戶等人再選出兩個最可能是鄰近星系的雲球,另外透過哈勃太空望遠鏡的先進巡天相機來進一步研究這兩個天體,最後終於確定它們兩個,即雙魚座A與B都是矮星系。

【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】

天文學家揭露古怪恆星海山二的暴力過去

海山二
1843年,古怪恆星海山二像超新星一樣爆發,但最終成功倖存下來。這使其一下子成為夜晚天空中第二亮的恆星。如今,氣體細絲蹤跡顯示,這顆恆星在此之前可能還經歷了兩次從未被懷疑過的爆發,分別發生在公元1550年和1250年。

即便是在充滿了怪異天體的宇宙,海山二也是最奇怪的恆星之一。這個距船底座星雲七千五百光年的天體實際上是兩顆在一個5.5年近軌道上相互繞轉的恆星,並且擁有超過太陽五百餘萬倍的綜合光度。

據估測,較小恆星是太陽質量的三十至五十倍,而較大恒星質量是太陽的至一百五十倍。這顆恆星是迄今發現的質量最大的恆星之一,並且正在將自己撕裂。它的光子向外噴發時帶有如此大的壓力,以至於它們正在將該恆星的外層帶走。

不過,脫落的皮膚有助於重建這顆恆星充滿暴力的過去。利用哈勃太空望遠鏡時隔兩年拍攝的照片,來自美國亞利桑那大學的梅根·金名紀(Megan Kiminki)團隊製作了追溯海山二八百多個氣體斑點至久遠歷史的影片。

研究發現,一些氣體雲正在以每小時三百萬公里的速度移動。不過,關鍵之處在於氣體細絲似乎並未在加速或減緩移動,從而使金名紀團隊得以估測它們是何時從該系統中被釋放出來的。

研究人員表示,海山二在公元1250年左右經歷了一次大規模噴發,並在1550年左右經歷了一次沒有那麼猛烈的噴發。同時,若干非常遙遠的雲團可能來自發生於公元1045年和900年的更早爆發事件,儘管它們也可能在13世紀的爆發事件中被高速噴出。

【圖:美國太空總署哈勃太空望遠鏡;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】

藤川繁久發現天蠍座新星

天蠍座新星確認照片
日本香川縣藤川繁久於世界時本月9月6.481日在天蠍座發現一顆11.6等的新星候選體,該天體曆元2000.0春分點位置如下:

赤經17時22分51.43秒
赤緯-31度58分36.3秒

藤川繁久利用四枝口徑14厘米望遠鏡,配備CCD攝影機的全天自動搜尋超新星系統發現這顆新星。

【圖:清田誠一郎;文:節譯自日本天文藝術網頁;新聞訊息由林景明提供】

印度火星探測衛星彩色相機眼中的弗拉馬利翁撞擊隕石坑

弗拉馬利翁隕石坑
今年7月10日,印度火星探測衛星在離火星表面5,439公里的高空上,利用搭載的火星彩色相機(Mars Colour Camera)拍攝了位於梧桐谷(Indus Vallis)內的弗拉馬利翁(Flammarion)撞擊隕石坑。由於這個撞擊隕石坑經歷地質活動,顯示出一些分層結構。

【圖、文:林景明節譯自印度太空組織網頁】

梧桐谷(Indus Vallis)是以印度河流域 (Indus Vally)命名

一顆穿越火星的小行星以《魔戒》中大魔王索倫命名

索倫之眼是失去美善肉身的索倫變成靈體
2016年9月4日出版的101216號《小行星通告》新增一顆在2007年1月14日由施瓦布(E. Schwab)和克林(R. Kling)在德國陶努斯()發現。索倫(Sauron)是托爾金(J. R. R. Tolkien)的奇幻小說《魔戒》The Lord of the Rings 中的一個虛構人物,他創造了一個有統治力量的戒指。由於索隆好戰的本性,一個穿越火星,編號 378214 的小行星以他的名字命名。

【圖、文:節錄自中國國家天文微信;新聞訊息由林景明提供】

國內資深業餘天文學家獲得小行星命名榮譽

何允先生
2016年9月4日出版的101216號《小行星通告》新增兩顆由鹿林天文台發現命名的小行星。它們分別是編號 178151 Kulangsu 鼓浪嶼和 207603 Heyun 何允。

鼓浪嶼是一個中國廈門市西南海岸外的一個島嶼。它因獨特的歷史,文化和美麗的自然風景而聞名。該小行星由當地資深天文愛好者陳棟華先生建議命名。

鼓浪嶼原名圓沙洲,別名圓洲仔,南宋時期名五龍嶼,明朝改稱鼓浪嶼。因漲潮水湧,浪擊礁石,聲似擂鼓而得名。島上匯集並保留了各式中外風格的近代建築,是著名的風景區。鼓浪嶼還是一座音樂之島,鋼琴擁有密度居全國之冠。

何允(生於1921年 – ),是一位中國廣播/電視工程師,老上海電視塔的首席設計師,同時作為一位資深的業餘天文學家,一直活躍在大上海地區幾十年。

何允一生酷愛天文,是上海市天文學會會員、上海啟明星天文愛好者聯盟名譽會員,向上海市天文學會和上海天文博物館捐贈了多台自己收藏的天文望遠鏡。如今已經九十五歲高齡的他依然情系天文,關心天文科普事業。今年年初,何允先生再次捐贈出自己珍藏的多套天文著作和星圖,希望有志於天文學研究的愛好者們可以以此學習天文學知識。

【圖:天之文;文:節錄自中國國家天文微信;新聞訊息由林景明提供】

歐洲太空總署終於找到菲萊登陸器降落彗星表面

菲萊登陸器卡在彗星表面一個陰暗坑道的形態特寫
歐洲太空總署發出的消息指,在距離羅塞塔號太空船任務完結不足一個月,太空船上的高解像度相機在9月2日,終於拍攝到菲萊登陸彗星時,跌至一條陰暗的坑道內。羅塞塔號太空船拍攝時距離彗星表面2.7公里。照片顯示菲萊在彗星表面卡住的形態,亦證實登陸器未能有效與羅塞塔號通訊的原因。

【圖、文:節譯自歐洲太空總署網頁】

天文學家發現銀河系超重新生恆星

畫家構思超重新生恆星在旋轉的氣體塵埃盤中誕生
天文學家新發現的一個與地球距離一萬一千光年的新生恆星,或許有助於我們更認識宇宙裡大質量恆星如何形成。目前,此新生恆星從母分子雲累積質量的過程還持續進行,到了成年時期,質量可能會比現在更大。

由劍橋大學研究員主持的團隊最近辨識到在巨大恆星誕生過程中的一個關鍵階段,也發現這些大恆星形成的方式原來和比它小很多的恆星是近似的,我們的太陽就是屬於比它小很多的那種恆星。兩種類型的恆星,都是在旋轉的氣體塵埃盤中誕生。

劍橋大學天文研究所的約翰·宜李(John Ilee)博士(此研究論文主要作者)表示:「質量像太陽這樣的恆星,形成時間需數百萬年,大質量恆星則平均比這快好幾倍──大約只需十萬年,這些大質量恆星燃料燒得很快,所以整體而言,壽命較短。要剛好掐住這類恆星的嬰兒時期,相對更難。」

藉測量恆星附近冷塵埃發出輻射,並透過各種分子在氣體中留下獨特指紋等方法,研究學者得知那裏確實有所謂的「刻卜勒盤」──指的是一種「盤中心比盤邊緣轉速更快」的現象。

研究團隊透過觀測得知此原恆星質量比太陽質量大超過三十倍以上。此外,新生恆星周圍盤面,經計算,其質量也是相當不小,約太陽質量二、三倍。另一位探討相關議題的學者福根(Forgan)則表示,他們透過理論模型推論認為,這個原恆星盤還有更多質量深藏在好幾層氣體塵埃之下,盤的質量這麼大可能使盤因本身重力而碎裂,同時形成好多個質量不那麼大的原恆星同伴。

【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】

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