天文新聞

天文學家首次準確量度遙遠星系氧含量

箭頭的位置是COSMOS-1908星系
一組由來自加州大學洛杉磯分校瑞央·桑德斯(Ryan Sanders)領導的研究團隊,利用安裝在凱克一號望遠鏡上的多目標紅外探索光譜儀(Multi-Object Spectrometer for Infra-Red Exploration,簡稱MOSFIRE)觀測,獲取遙遠星系COSMOS-1908的數據,量度出其氧含量是太陽氧含量的二成。這個星系距離地球一百二十億光年,蘊含大約十億顆恆星。

氧是宇宙中含量排第三位的元素,它誕生於恆星內部,當恆星死亡後,被星際氣體釋放到廣袤的宇宙空間。確定氧元素含量是理解星系內外物質循環的關鍵。

【圖、文:林景明節譯自加州大學洛杉磯分校新聞公佈】研究論文發表於7月8日出版的《天體物理學報通訊》

白矮星用電子束轟擊它的紅矮星同伴

畫家筆下白矮星以高能量電子不停射向它的伴星
英國華威大學(University of Warwick)一組國際天文學家,發現一顆恆星亮度變化比以前認為的要劇烈得多:在三十秒瞬間內亮度就能提高四倍。進一步觀察發現,這實際上是一個雙星系統,其中一顆高速旋轉的白矮星對另一顆紅矮星以高能量電子束進行轟擊。

這顆名為大蠍AR的恆星,距離地球三百八十光年左右。上世紀七十年代,天文學家觀察到這顆恆恆並標記為「週期變星」,認為它是一顆閃爍、孤獨的變星並不再關注它。但直到近期,國際研究團隊對其展開深入觀測時,發現從未在其它恆星系統上見過的現象。

團隊利用哈勃望遠鏡和甚大望遠鏡等工具發現,天蠍AR星不只有一顆恆星,而是鎖在一起的兩顆恆星,其中一顆尺寸與地球相似,但質量是地球二十萬倍的白矮星,即一種演化到末期呈白色的恆星,低光度、高密度、高溫度;而另一顆則是尺寸為太陽三分之一的冰冷紅矮星,表面溫度很低、顏色偏紅。

更令人驚奇的是,天蠍AR星的亮度在三十秒內就增亮了四倍,這是由於白矮星轉速太快,以至於其電子的速度接近光速,每1.97分鐘就揮動這條「高能電子之鞭」抽打它的紅矮星同伴一次,並釋放出巨大的電磁輻射脈衝。

此次發現的脈衝強度前所未有,且目前還不清楚這些接近光速的相對論性電子的精確來源,僅推測它們與白矮星旋轉有關。研究團隊成員表示,白矮星一般不會展示出高能現象,因此這些相對高能量的電子來源很難理解。該天體系統或許可成為一種新型宇宙粒子加速器。下一步,該團隊將利用包括XMM-牛頓X射線望遠鏡在內的天文設備,繼續監測天蠍AR星系統,以希望盡可能地縮小這些高能電子的起源地範圍。

【圖:華威大學;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

美太空總署新「行星獵手」衛星或於明年升空 搜尋宜居行星

畫家筆下的凌日系外行星巡天衛星
美國太空總署的凌日系外行星巡天衛星(Transiting Exoplanet Survey Satellite,簡稱 TESS )將於2017至2018年間發射升空,利用凌日法搜尋圍繞太陽系外最明亮的恆星旋轉的行星。科學家們希望,TESS將能在為期兩年的太空飛行任務中,對至少二十萬顆恆星進行觀察,最終能發現數千顆新的系外行星。

當系外行星經過中央恆星前面時,會短暫遮擋一些光線,導致星光變暗,TESS望遠鏡可以基於這點來判斷行星的體積及環繞恆星一圈的時間,這兩條信息對了解某顆行星是否支持生命至關重要。

刻卜勒太空望遠鏡的主要目的是搜尋距離地球數萬光年的系外行星;而TESS將搜尋太陽系週圍距離地球數百光年甚至更近的系外行星。

TESS會把天空分成二十六個不同的區域,對幾乎整個天空進行搜尋。該探測器上功能強大的照相機會持續不斷地對每個區域進行查看,每二十七天巡視一次;每兩分鐘對來自最明亮物體的可見光進行測量。 TESS將查看視星等(指觀測者用肉眼所看到的星體亮度,視星等越高,恆星越暗),其中的一些甚至肉眼可見。

TESS目標選擇工作組的聯合負責人,約書亞·佩珀(Joshua Pepper)表示,在TESS將觀測的這些恆星中,小而亮的白矮星對確定行星非常理想。 TESS的目標之一是發現與地球相當和超級地球大小的行星。

【圖:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】 

哈勃太空望遠鏡首次研究系外行星大氣

畫家筆下系外行星凌日現象
天文學家首次使用哈勃太空望遠鏡研究兩個類似地球大小的系外行星的大氣,並發現它們的大氣特性可能讓行星本身適合生命發展。

這兩個系外行星編號分別為TRAPPIST-1b和TRAPPIST-1c,它們距地球約四十光年,在寶瓶座方向。雖然它們與母恆星的距離比地球到太陽的距離近二十至一百倍,但是因為約五億歲的母恆星是紅矮星,比太陽要黯淡多了,所以至少兩者之一的TRAPPIST-1c是位於適居區的。

麻省理工學院的研究團隊使用哈勃太空望遠鏡的三號廣角相機,以近紅外波段觀測TRAPPIST-1b和TRAPPIST-1c,並對大氣進行光譜分析,目前得知這兩個系外行星大氣中的氫和氦比例不像一般大氣濃厚的行星那麼高。如果一個行星的大氣充滿濃厚的氫和氦,溫室效應會相對嚴重,不利生命形成。所以TRAPPIST-1b和TRAPPIST-1c大氣中氫、氦比例不高的發現令科學家相當興奮,期待對它們的大氣組成進一步研究。

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁】

資源三號02衛星完成在軌道上校正工作

資源三號衛星在今年5月30日發射情況
資源三號02衛星在今年5月30日發射,和資源三號01衛星在同一個軌道平面,共同組成觀測系統。資源三號02衛星相比於01衛星的分辨率更高,能夠有效提高立體測繪精度。交付使用後將主要應用於1∶5萬比例尺測圖以及1∶2.5萬比例尺及更大比例尺地圖修測,為國土、水利、林業、氣象、築建等領域的應用提供服務。

資源三號測繪衛星應用系統總指揮孫承志介紹,在軌道上校正是提高測繪衛星高精度立體測圖能力的關鍵步驟。衛星上搭載的設備在地面已進行過嚴格的測試和校驗的工作,但由於衛星在失重狀態下運行,其間各項參數或會發生變化。根據校對的結果對地面處理模型進行修正,對影像的幾何質量進行校正,可提高資源三號衛星立體測圖精度,充分發揮幾何應用潛力。

資源三號02衛星主要搭載為三線陣相機和多光譜相機,並搭載了一台激光測距儀。與2012年初成功發射的資源三號01衛星相比,資源三號02衛星具有更高的立體影像分辨能力,分辨率由之前的4米左右提高到了2.5米,極大拓展了衛星影像的地物分辨能力,可以為各類測繪產品提供更豐富的原始資料影像。同時在軌道上校正的還有資源三號01衛星。資源三號01衛星目前在全球範圍內有效覆蓋面積超過7,700萬平方公里。運行四年過程中實現了1∶5萬比例尺測圖一年一版的更新速率,全國地理國情普查和檢測實現99%的有效覆蓋率。

【圖:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

國際太空站研發大會頒發超越世間創新獎

第五屆國際太空站研究與開發大會標誌
7月12至14日,在美國聖地牙哥(San Diego)召開的第五屆國際太空站研究與開發大會上,對於在軌道上的實驗室不斷擴展的研究,頒授了多項超越世間創新獎項。從早期監測海洋風向的氣象衛星儀器,到目前最先進的抗輻射合成肌肉、蛋白質晶體生長,國際太空站做出的研究創新涉及到越來越多的學科領域,從地球科學到生物醫學都令人震驚。

國際太空站首席女科學家朱莉·羅賓遜(Julie Robinson)說:「他們今天的每項研究,都在讓人類的明天變得更好。」

【圖:國際太空站研究與開發大會;文:節錄自國家航天局網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

聖地牙哥,中國大陸譯作:圣迭戈

卡西尼號太空船拍攝土星五的正面照片

土衛五的正面照片
美國太空總署今日發佈卡西尼號太空船在6月3日拍攝土衛五(Rhea)的一張正面照片。拍照時卡西尼號距離土衛五587,000公里,照片的每個像素是3.9公里。

土衛五是土星第二顆最大的衛星,直徑1,527公里,僅次於土衛六(Titan)。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

探月與航天工程中心確認玉兔號已停止工作

玉兔號月球車
國家國防科技工業局探月與航天工程中心副主任劉彤傑表示,按照計劃在進入第三十三個休眠期,玉兔號已經停止工作。

王兔號月球車是在2013年12月2日1時30分,由嫦娥三號月球探測器從西昌衛星發射中心發射。經過十四天航程後,在12月14日21時12分登陸於預定的虹灣地區,12月15日凌晨4時35分,玉兔號月球車從嫦娥三號登陸器上走下來,成為自1973年蘇聯的月球車二號以來首次踏上月球表面的月球車。

12月26日,玉兔號月球車進入休眠狀態以抵禦月球表面在月夜期間的低溫環境,2014年1月12日,月球車繼續展開科學探測活動並獲得大量探測數據。2014年1月25日,第二次月夜休眠之前,受複雜月面環境的影響,月球車的機構控制出現異常。科研人員隨即組織搶修,但暗示故障可能已無法修復,月球車在月夜結束後可能無法繼續工作。

2014年3月24日,玉兔號進入第四個月夜休眠期,預計將於4月10日甦醒,其三個月的設計壽命也已到期。中國探月工程副總設計師、中國航天科技集團科技委副主任於登雲向媒體表示,玉兔號僅是行動功能故障,其他科學探測功能並沒有喪失,依然可以正常探測並發回有效數據,而排除故障的工作也一直沒有放棄。設計壽命到期後也依然可以繼續發揮作用。

【圖、文:節錄自中國互聯網及維基百科】

郭守敬望遠鏡數據集對全世界公開發佈

郭守敬望遠鏡數據國際發佈網站界面
按照國際天文界慣例及《郭守敬光譜巡天數據政策》,2016 年6 月30 日,包含郭守敬先導巡天及正式巡天前兩年的光譜數據對全世界公開發佈。

郭守敬望遠鏡自2011年啟動大視場、多光纖光譜巡天觀測,截止到目前,郭守敬望遠鏡正式巡天也已順利走完了四年的路程,共計獲取六百萬餘條高質量光譜數據,超過國際其它巡天項目發佈光譜數的總和,這已是世界上最大的有傳承價值的天體光譜數據庫,為研究銀河系及一般星系的形成與演化提供了基礎性數據。截止到2016 年6 月,已有一百多篇基於郭守敬望遠鏡數據的研究成果發表並呈快速增長的趨勢。已經取得的較有影響力的研究成果大致分為如下三類:

(一)構建迄今最大的各類恆星光譜樣本,包括M型矮星、疏散星團成員星、K型巨星、M型巨星、紅團簇星、DA白矮星等,這些樣本為研究銀盤、銀暈的結構和化學動力學性質及演化奠定了堅實的基礎。

(二)借助於LAMOST數據的大樣本優勢,從恆星演化和銀河系化學動力學演化和暗物質分佈等方面取得了一批研究成果,包括DA型白矮星光度質量函數、測量分析了大樣本場星的雙星比例及其隨顏色(光譜型)和金屬豐度的變化、分析研究了大樣本恆星色球活動指數及其隨銀盤高度和恆星年齡的演化等,精確計算了太陽本徵速度、太陽近鄰恆星運動速度場精細結構、銀盤徑向和垂向豐度梯度及其隨時間的演化、銀河系轉動曲線(總質量)及太陽近鄰(暗)物質密度等銀河系研究 ​​的基礎前沿性問題等。

(三)發現了一批有重要研究價值的特殊天體:包括高速星、化學豐度特殊星、白矮星、白矮星-主序星雙星、M31/M33球狀星團、行星狀星雲和類星體、星係對、雙活動星系核等。

隨著郭守敬望遠鏡光譜數據的對外發布和持續增加,更多高顯示度的研究成果將會陸續出現,這將極大推進對銀河系及暗物質分佈等方面的研究。

【圖、文:節錄自郭守敬望遠鏡網頁;新聞訊息由林景明提供】

科學用戶可以按左下角「外部連結」登錄 http://dr2.lamost.org/國際發佈網站進行數據查詢和下載。

http://dr2.lamost.org/

嫦娥三號進入第三十三個月夜取得大量科學數據

月殼淺層剖面結構圖
嫦娥三號著陸器於7月28日按時進入第三十三月夜休眠期,刷新國際上探測器月面工作時間最長紀錄。在此前的三十三個月晝工作期間,嫦娥三號開展了測月、巡天、觀地科學探測,取得了大量科學數據。同時,研究人員在月球淺表層地質結構、月基天文觀測以及地球等離子體觀測等方面取得了一系列創新性科學研究成果。

嫦娥三號開展了登陸區月壤內部與月殼淺層結構探測。首次研製的超寬頻帶測月雷達,採用邊走邊探方式,獲得登陸區月殼淺層三百三十米深度內的剖面結構特性及地質演化圖,這也是首幅月球地質剖面圖。利用月球車上全部四台科學儀器的探測數據的研究,首次顯示了月球雨海區的火山演化歷史。利用粒子激發X射線譜儀和紅外成像光譜儀探測數據,發現一種全新的月球玄武岩。

【圖、文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

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