天文新聞

上海天文台研究人員提出新方法選擇M型巨星

人馬座星流被銀河系吸積及分佈圖
上海天文台研究人員領導的國際團隊提出新的選擇M型巨星的方法,並基於它來研究我們銀河系的外部區域:銀河系的暈。

利用從郭守敬望遠鏡(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope,簡稱 LAMOST)第一次釋放數據中證認的M型巨星和M型矮星,該團隊巧妙地將郭守敬望遠鏡的數據與國際上太紅外線巡天WISE和2MASS的數據綜合起來,提出了更好的選取M型巨星的條件,該條件的使用極大地減少M型矮星、K型巨星以及類星體的污染。此外,他們還基於M型巨星,對人馬座星流進行了軌道研究,填補了前人軌道研究的空缺,發現星流的痕跡延伸至銀河系外圍邊緣,且很可能仍然處在演化中。

M 型巨星位於紅巨星的頂端,是最明亮的一類恆星。當恆星演化至接近生命軌蹟的尾聲時,它已經耗盡了中心核區的大部分氫,外部由一個巨大的氫包層構成,其半徑延展至約215倍太陽半徑那麼大。巨大的半徑使得他們具有很高的光度,因而即使處於很遠的地方也能很容易被探測到,從而成為我們研究銀河系外暈性質和結構的最佳示踪天體。目前獲取大樣的M型巨星的方法是測光方法,相比於此前的測光選源方法,研究人員綜合了近紅外數據,能在保證完備率的情況下獲得純淨度更高的樣本。

【圖、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《天體物理學報》

天文學家檢測到理論上提出的一種新黑洞

畫家構想「直接塌縮黑洞」的模樣
天文學家艾倫·史密斯(Aaron Smith)和德克薩斯大學奧斯汀分校的沃爾克·布魯姆(Volker Bromm),哈佛史密森天體物理中心的阿維·勒布(Avi Loeb),發現一種不尋常黑洞存在證據,這類黑洞誕生於宇宙極早期階段。他們指出一股新近發現的緻密輻射,可能是由「直接塌縮黑洞」(direct-collapse black hole)供能,理論學者早在十多年前就已預測這種天體的存在。

【圖、文:林景明節譯自麥當奴天文台新聞公佈】研究論文發表於本月6日出版的《皇家天文學會月報》

朱諾號中午成功進入環繞木星軌道

控制中心工作人員拍手歡呼慶祝朱諾號成功進入木星軌道
美國太空總署木星探測太空船朱諾號(Juno)將於香港時間今日11時17分抵達木星,朱諾號成功點火減速,進入環繞木星軌道運行,並且在12時44分,將太陽能板正確朝向太陽。未來一年朱諾將解開木星大量的謎團。

朱諾號的任務是研究木星的組成、重力場、磁場、磁層和磁極。朱諾號也要搜索和尋找這顆行星是如何形成的線索,包括是否有岩石的核心、存在大氣層深處的水量、質量的分佈。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

阿爾瑪發現一股旋轉噴流揭露一個逐漸壯大的超大質量黑洞

NGC1377 星系中心旋轉噴流特寫
一組由瑞典查爾摩斯理工大學(Chalmers University of Technology)射電天文學教授蘇珊納·阿爾托(Susanne Aalto)領導的研究團隊,利用阿塔卡瑪毫米波/亞毫米波射電望遠鏡陣列,發現距離地球七千萬光年波江座星系NGC 1377的中央,噴射出一股緻密的旋轉噴流,長達五百光年,闊度至少有六十光年,時速最少有八十萬公里。這個不尋常的結構提供了了解超大質量黑洞如何成長的線索。

【圖、文:林景明節譯自查爾摩斯理工大學新聞公佈】研究論文發表於今年6月出版的《天文與天體物理學報》

月球基地對地球觀測或成地球宏觀研究新手段

畫家筆下的月球基地
香山科學會議召開第566次學術研討會,討論月球基地對地球觀測的問題。會議上,科學家指出,月球是地球唯一的天然衛星,是個長期運轉的穩定平台,具有觀測長期一致性、整體性、穩定性及對一些現象觀測唯一性的優勢,有可能真正實現從地球系統科學角度,對全球多圈層相互耦合的關鍵科學問題給出新的解答。

中國科學院院士郭華東指出:雖然目前人造衛星載對地面觀測平台可以觀測大氣、陸地和海洋等較大尺度現象,但尚難以保證全球尺度上的時間一致性和連續性,因此還需提高大尺度對地面觀測的能力,開拓新的對地觀測平台。

在月球上建設遙控觀測儀器對地球觀測平台引發了科學家的關注,與人造衛星相比,在宏觀地球科學現象進行月球基地對地球觀測具有明顯優勢。月球正面的一個觀測台,只需要很小的視場角就可以觀測到地球整體現象。

【圖:互聯網;文:節錄自中國科學網頁;新聞訊息由林景明提供】

地球的超級望遠鏡帶你去看銀河系外超大質量黑洞吞噬恆星的悲劇

Swift J1644+57的噴流無明顯的橫向運動
射電天文學家前所未有地在一起罕見的超大質量黑洞吞噬恆星引發的爆發事件中發現了極其緻密的射電噴流。理論預測,當恆星運動到超大質量黑洞附近時,在黑洞強大引力場的潮汐力支配下,整個恆星會撕裂成氣體流,其中約一半質量的氣體會被黑洞捕穫後環繞黑洞形成一個吸積盤。在此過程中釋放出大量的引力能,一部分轉化為電磁輻射,導致在幾乎整個電磁波譜上都出現強烈的爆發現象。在某些特定的物理條件下,黑洞和吸積盤系統會將部分物質以接近光速的速度拋射出去,形成噴流。Swift J1644+57是一顆距離銀河系約四十七億光年的星系,2011年3月觀測到一次劇烈的爆發事件,它是第一個據信存在高速相對性噴流的超大質量黑洞潮汐瓦解恆星事件,因此對理解宇宙天體之間弱肉強食的殘酷競爭非常關鍵。

由瑞典昂薩拉太空天文台(Onsala Space Observatory )的楊軍博士領導的國際團隊利用甚長基線乾涉測量(VLBI)技術對Swift J1644+57進行了長達三年的跟踪觀測,探測到新生射電噴流並限定了噴流的速度。利用分佈在歐亞大陸的十多個射電望遠鏡組成的甚長基線乾涉網(European VLBI Network),合成了一個尺寸接近於地球大小的超級望遠鏡。利用該超級望遠鏡陣列,該團隊長期監測了Swift J1644+57噴流的位置變化,獲得了世界頂級水平的測量精度(約10微角秒),這相當於我們觀測月球上一枚一元硬幣所張開的角度。

楊軍博士表示,擁有如此高精度的測量,加上長達三年的射電監測,可確保我們探測到幾十億光年距離上遙遠星系Swift J1644+57射電輻射結構的微弱結構變化。我們發現了射電噴流極其緻密、非常穩定、沒有任何明顯的運動跡象。楊軍博士進一步補充到。對於此結果,荷蘭VLBI聯合研究所(JIVE)的高級科學家Zsolt Paragi博士解釋到:新形成的噴流與星系中的星際介質相互碰撞會導致其很快減速,以及以前的研究中發現的極小噴流視角,都有可能導致其噴流呈現出極其緻密的觀測特徵。這些最新結果開啟了對寧靜星系中央超大質量黑洞被激活後產生新生噴流研究的窗口。

上海天文台安濤研究員強調:此次觀測中,不僅孔徑較大的射電望遠鏡發揮了重要作用,而且孔徑較小的望遠鏡,如中國佘山和南山的二十五米、以及瑞典昂薩拉(Onsala)的二十五米望遠鏡也功不可沒。因為這些小望遠鏡的射電波束寬,能夠同時觀測Swift J1644+57和臨近的參考源,在數據校準中發揮了關鍵作用。

【圖、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】研究全文刊登在已經出版的《皇家天文學會月刊快報》

朱諾號明日中午抵達木星

畫家筆下抵達木星的朱諾號太空船
美國太空總署木星探測太空船朱諾號(Juno)將於香港時間7月5日11時27分抵達木星,一個月後,朱諾號將點火減速進入木星環繞兩極運行軌道。它的任務是研究木星的組成、重力場、磁場和磁層和磁極。朱諾號也要搜索和尋找這顆行星是如何形成的線索,包括是否有岩石的核心、存在大氣層深處的水量、質量的分佈。

朱諾號2011年8月5日從美國卡納維爾角空軍基地發射升空,花費五年的時間巡航到木星,並以一個地球年的時間環繞木星三十三圈。當朱諾號進入十四天週期的環繞兩極運行軌道後,它的紅外線和微波的儀器將開始測量來自木星大氣層內深處發射出的熱輻射。通過這些觀測將可以評估水的豐度和分布,對氧的成分也是一樣。通過填埔木星成分缺失的這一塊拼圖,相關的資料還可以提供深入了解木星的起源。朱諾號也將研究驅動木星大氣環流的對流和模式。朱諾號的其他儀器收集有關其重力場、極性和磁層的資料。朱諾號的任務預計在2017年10月,完成繞行木星三十三週後結束。朱諾號將脫離軌道,衝入木星的外層大氣層焚毀。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁及維基百科】

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https://www.youtube.com/watch?v=SgEsf4QcR0Q&feature=youtu.be&list=PLTiv_XWHnOZpM1iLQr95P4KDXYiYnJUOE

天文學家發現銀河系有大量秘密黑洞可能沒有受到注意

遙遠星系其實是近距離的雙星黑洞系統
天文學家將美國太空總署的錢德拉X射線天文台、哈勃太空望遠鏡和美國國家科學基金會的甚大天線陣列數據合併,得出一個結論,以往認為天空中一些奇特的射電源是來自一個遙遠的星系,事實是銀河系裏面,我們附近一些由低質量恆星和黑洞組成的雙星系統發出的射電源。這個發現暗示有可能在我們的銀河系內,有頗大數量的特殊黑洞還沒有受到注意。

近二十年來,天文學家一直認為在M15球狀星團旁邊偵查到一個編號 VLA J2130.08 +120904(簡稱 VLA J2130+12)發射強烈的射電訊號是來自該球狀星團背後遙遠的星系。但是綜合上述天文儀器數據顯示,VLA J2130+12 只是一個我們太陽幾倍質量的黑洞,非常緩慢地從它的伴星身上吸取物質。這個微不足道的吸食率,令到天文學家過去忽略了 VLA J2130+12 其實是個黑洞。由於它缺少了一些正常黑洞應有的蛛絲馬跡,無人想到黑洞和恆星會是個黑洞雙星系統。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁;新聞訊息由林景明提示】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》

世界最大單一口徑射電望遠鏡主體工程完工

工人將最後一塊反射面單安裝在索網上
世界最大單一口徑,位於貴州的五百米口徑球面射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope 簡稱 FAST)昨日上午10時50分,最後一塊反射面單元緩緩起吊,在完成了二次空中轉接並用纜索吊下滑到指定位置後被順利安裝在索網上。

主動反射面是FAST望遠鏡的重要組成部分,共有4,450塊的反射面板單元,包括4,273塊基本類型和177塊特殊類型。反射面單元邊長為10.4至12.4米,每塊單元重427.0至482.5公斤,厚度約1.3米。

2015年8月2日, FAST反射面單元吊裝工程開始施工。一塊塊反射面單元在地面經過拼裝、測量、報驗等嚴格的步驟形成合格單元後,通過塔吊、轉運車、纜索吊等一系列複雜的高空工序將每一塊單元運至指定位置進行安裝。在克服了大尺度、高精度的拼裝施工難點以及跨度大、位置高等吊裝施工難題,經過11個月的努力,近三十個足球場面積的反射面由一塊塊反射面單元逐漸鋪設完成。

反射面工程也是FAST最後一個設備工程,其順利完成標誌著FAST工程主體工程的順利完工。

【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】

美國太空總署決定黎明號繼續環繞穀神星軌道運行

畫家筆下的黎明號太空船
美國太空總署六月底宣佈黎明號(Dawn)太空船已經完成最後一次的近距離(385公里)探索穀神星(Ceres)任務。在昨日將相關的高解像度照片和光譜資料傳送回地面的控制中心。由於黎明號還有剩餘的燃料,任務團隊原本希望它能夠繼續執行任務,在2019年5月飛抵另外一顆名為導神星(Adeona)的小行星。但是最新消息顯示,美國太空總署行星任務高級審查小組認為,黎明號太空船繼續環繞穀神星軌道進行長期的觀測,跟隨它飛到近日點,所得資料遠比飛掠導神星得到更多。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

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