天文新聞

菲律賓研製的首顆仙女一號微型衛星上天

菲律賓研製的仙女一號微型衛星
菲律賓研製的首顆微型衛星已成功抵達國際空間站。微型衛星稱為仙女一號(Diwata-1),是一顆近地軌道微型衛星, 上星期六(3月26日)晚間搭乘美國軌道ATK公司的天鵝座貨運太空船抵達國際太空站。這顆微型衛星重50公斤,計劃由國際太空站的太空人在4月20日釋放進入太空,5月初開始從太空拍攝菲律賓的圖像資料。

仙女一號微型衛星配備四台相機,將會每天四次飛越菲律賓上空,每天可拍攝三千六百張照片,之後把照片傳輸回菲律賓地面接收站。仙女一號微型衛星拍攝的圖像將會在菲國天氣預報、災害風險管理、農作物生長監測、領土邊界監控等領域發揮作用,避免菲律賓的科學家和官員再對一些可能影響該國的情況一頭霧水。

2013年,超強颱風海燕登陸菲律賓,其猛烈風力及引起的大規模風暴潮則在菲律賓中部造成毀滅性破壞,菲律賓政府被迫支付五千萬菲律賓披索(港幣836萬元,新台幣3,519萬元,人民幣701萬元)來獲取衛星影像,政府因而產生製造仙女一號微型衛星的想法。
 
仙女一號微型衛星由菲律賓大學七名學生與菲律賓科技部兩名科技人員共同研製。研究團隊目前正在研發菲國第二顆微型衛星:仙女二號,計劃在2017年把仙女二號衛星送上天。

【圖:維基百科;文:節錄自國家航天局網頁】

Diwata:是菲律賓文,仙女的意思

哈勃太空望遠鏡眺望宇宙的萬花筒

MACS J0416.1-2403 星系團
美國太空總署發佈了一張位於波江座,距離地球有大約四十三億光年,編號 MACS J0416.1-2403 的遙遠星系團的照片。照片顯示一幅紫色、藍色和粉紅色,美麗而寧靜的宇宙萬花筒。事實上,這張多彩多姿,充滿霧霾的照片,是兩個巨型星系團正在互相碰撞,它們即將合併成為一個更大的星系團。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

強烈太陽風暴能點亮木星極光

2011年太陽日冕大量拋射引起木星極光
根據錢德拉X射線天文台(Chandra X-ray Observatory)觀測資料顯示:強烈太陽風暴能點亮木星極光。這是科學家第一次趁太陽風暴襲擊木星期間,利用X射線波段研究木星極光。

這個太陽風暴正確的說法應是「日冕大量拋射(coronal mass ejection,簡稱 CME)」。在日冕大量拋射發生期間,太陽所釋放的極大量帶電粒子流隨衝向太空,讓太陽風的濃度與速度都比平時還強;當它們抵達木星時,會壓縮木星磁層(magnetosphere),讓磁層邊界內縮一至二百萬公里左右。在磁層邊界發生的太陽風與木星磁場的交互作用,會在木星極區觸發X射線極光。

右上圖是2011年10月初有一場強烈日冕大量拋射抵達木星時,引起木星極光的影像,極光的強度與覆蓋面積都比在地球上可見的極光大很多,其亮度比地球極光還亮八倍左右,強度則比地球極光還強數百倍以上。其中紫色部分為錢卓的X射線波段影像,其他顏色(紅、綠、藍)則是哈勃太空望遠鏡拍攝的可見光影像。左右兩側的影像相隔兩天,可以明顯見到木星極光的變化。這兩次的觀測,監測時間均長達十一個小時,天文學家們利用這些資料經確定出X射線活動來源,並確認未來在不同時間點打算進一步研究的區域。他們計畫未來要利用錢德拉X射線天文台和XMM-牛頓衛星兩架X射線觀測衛星持續蒐集木星磁場、磁層和極光的資料,以找出這些X射線究竟是如何形成的。

【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】

「錢德拉X射線天文台」台灣譯作:錢卓拉X射線天文台
「哈勃太空望遠鏡」台灣譯作:哈伯太空望遠鏡

天文學家發現巨大的超級螺旋星系

美國太空總署河外星系資料庫中三個超級螺旋星系
美國加州理工學院天文物理學家帕特里克·奧格爾(Patrick Ogle)等人在宇宙荒野發現一種新型的星系野獸,其規模與亮度睨視宇宙所有的星系,因此Ogle等人暱稱其為「超級螺旋星系(super spirals)」。

超級螺旋星系因為外觀與一般典型螺旋星系類似,因此一直沒有被單獨提出討論研究過。天文學家利用美國太空總署的河外星系資料庫進行研究,結果發現這些原本以為是鄰近銀河系的螺旋星系們,其實都是離我們非常遠、非常龐大的螺旋星系。由於已知的超級螺旋星系數量非常稀少,雖然揭發了它們的存在,但它們由何而來仍是個謎。

超級螺旋星系的亮度比我們的銀河系還亮八至十四倍,質量則為銀河系的十倍左右,滿佈恆星的銀盤直徑是銀河系的二至四倍,其中最大的超級螺旋星系的銀盤直徑可達四十四萬光年,比我們銀河系的十萬光年大了4.4倍。超級螺旋星系也會發出大量紫外和紅外輻射,這通常代表著星系內的新恆星誕生率極高,估計是銀河系的三十倍左右。

根據現行天文物理理論,螺旋星系受限於它們的大小和造星能力,應該無法達到上述這些「功績」。螺旋星系是經由重力捕捉來自星系際空間中間的新鮮低溫氣體以成長茁壯,它們的質量會因氣體衝入星系得太快而達到上限,這是因為這些一頭衝入星系的氣體會被加熱,導致無法收縮聚集而形成新恆星,即天文學家所謂的「抑制過程(quenching process)」。然而,超級螺旋星系顯然沒發生這樣的抑制過程,所以才會長成龐然大物。

奧格爾等人找出的最亮星系中的53個螺旋星系,其中有四個或許能給出超級螺旋星系來源的重要線索。這四個超級螺旋星系含有兩個星系核,與典型星系只有一個星系核的狀況不同。雙核心的存在,顯然是兩個星系合併在一起的結果。理論上來說,兩個螺旋星系合併後應該是會形成一個橢圓星系;可是,奧格爾等人推測若螺旋星系合併發生時,牽涉到的是兩個富含氣體的螺旋星系,最後當一切歸於平靜時,這滿當的氣體會安頓至一個新形成的、比原來螺旋星系還大的星系盤,然後很快的就形成了我們現今所見的超級螺旋星系。也因此,超級螺旋星系的發現,顯示了我們對那些質量最大的星系如何形成和演化的觀點,必須要徹底改變才行。

【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】

中國虛擬天​​文台完成五百米口徑球面射電望遠鏡最新全景圖片

五百米口徑球面射電望遠鏡全景
中國虛擬天​​文台在國家天文台五百米口徑球面射電望遠鏡工程指揮部的協助下,最近完成了多套施工現場的互動式全景。這些全景圖從反射面底部、反射面下方、圈樑、支撐塔等多個視角全面展示了這架正在建設中的世界上最大射電望遠鏡最新進展情況。

在2011年3月正式開工,有天眼之稱的五百米口徑球面射電望遠鏡是目前世界上在建的口徑最大、最具威力的單天線射電望遠鏡,擁有約三十個足球場大的接收面積。與德國波恩一百米望遠鏡相比,靈敏度高約十倍。總面積達二十五萬平方米的反射面看起來像一口超級大鍋。五百米口徑球面射電望遠鏡最大的特點是索網結構可以隨著天體的移動自動變化,帶動索網上活動的4,450個反射面板產生變化,足以觀測到任意方向的天體。

【圖:中國虛擬天​​文台;文:節錄自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提供】

互動式全景圖需要在WWT(World Wide Telescope)軟件環境中瀏覽

美國太空總署將新版立體打印機送抵國際太空站

送到太空站的新版立體打印機
天鵝座貨運太空船上星期六(3月26日)抵達國際太空站,爲太空人帶來了新版本的立體打印機。立體打印機由太空製造公司製造,能夠在微重力狀態下工作,它是使用了一種稱作添加製造的技術,使用聚合物、金屬、復合材料以及其它的材料來一層層建造物體。

美國太空總署2014年曾送一台立體打印機到國際太空站,此次送去的是該打印機的升級版本,大小是老版本的兩倍,能打印更大尺寸的零件與設備。

【圖:太空製造公司;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

日本大型低溫重力波望遠鏡開始測試運行

大型低溫重力波望遠鏡裝置圖
日本東京大學在岐阜縣飛騨市神岡町的地下二百米深處,建造完成可以直接觀測重力波的大型低溫重力波望遠鏡(Large-scale Cryogenic Gravitational wave Telescope,暱稱「神樂」KAGRA 是神岡重力波探測器英文字首幾個字母 KAmioka GRAvitational wave detector 組成的混合字)上星期五(3月25日)香港時間上午八時至今個星期四下午四時進行首次啟動試驗,經評估後再在4月11日進行為期十一日的運作測試。如果一切順利,將利用兩年時間,提高探測重力波的性能,預計在2017年度内正式啟動探測,可以直接探測重力波。

與光和X射線等不同,重力波將在不衰減的情況下傳播。可以從現在了解宇宙誕生以來的記錄。有期待認為,過去的宇宙和黑洞誕生的情形等將能夠以重力波這一全新的手段進行探測。

神岡重力波探測器能探測的重力波的發生源除了美國大學等此次探測到的黑洞的結合併之外,還包括高密度星球以成對形式高速運動的雙中子星以及超新星爆炸產生的物質。

神岡重力波探測器的特點是具有一百赫茲(Hz)以下這一較低頻率的探測範圍,探測敏感度很高。黑洞合併伴隨的重力波的頻率接近這一範圍。

此外重力波探測器附近還建有用作中微子的探測設施的「超級神岡探測器」,可以同時更詳細探測中微子的特性。

【圖、文:節譯自日本大型低溫重力波望遠鏡網頁 ;新聞訊息由林景明提示】

「重力波」中國大陸譯作:引力波

日本X射線天文衛星前日失去聯絡原因未明

畫家筆下的X射線天文衛星「瞳」
日本宇宙航空研究開發機構上星期六(3月26日)香港時間15時45分與X射線天文衛星「瞳」失去聯絡,無法接收衛星任何數據,現時未能確認衛星的狀態,失去聯絡的原因不明。日本宇宙航空研究開發機構的工作人員正在努力尋求恢復與衛星聯繫,希望盡快可以恢復正常,一但可以收到訊號,會檢查衛星的完整性和運行狀態。日本成立事件調查小組,針對事件計劃對策及隨時向外公佈有關消息。

「瞳」在2月17日發射升空之後,在離地高度約580公里的軌道上展開太陽能電池板,並將檢測器冷卻至零下約273度以提高X射線檢測能力。

「瞳」是去年完成觀測任務的天文衛星「朱雀」的後繼衛星,由日本宇宙航空研究開發機構與美國太空總署等共同研發。

「瞳」衛星為圓柱形,全長14米,重2.7噸,搭載四台X射線望遠鏡與兩台伽馬射線檢測儀,擁有「朱雀」十倍至一百倍的靈敏度,能觀測離地球八十億光年的黑洞。

【圖、文:日本宇宙航空研究開發機構新聞公報;訊息由林景明提供】

日本宇宙航空研究開發機構將第26號科學衛星 ASTRO-H 命名為「瞳」是以中國畫龍點睛的故事,比喻要用「瞳」孔去觀察和監視宇宙,又稱為「宇宙之眼」

平流層紅外線天文台發佈獵戶座馬頭星雲新紅外線圖

獵戶座馬頭星雲紅外線動態圖
由美國太空總署和德國航空太空中心共同合作的平流層紅外線天文台(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy,簡稱 SOFIA)3月26日發佈獵戶座馬頭星雲新紅外線動態圖。

新的紅外線圖是由星雲一百種不同紅外線數據組成,反映馬頭星雲中的碳原子不同的運動速度。合併後,這些不同的數據顯示星雲在不同層面的情況。新紅外線圖上包含了星雲中每個位置氣體和塵埃的遠紅外線光譜,為天文學家提供馬頭星雲裡面,每個位置物質的動力學、化學、溫度,和速度數據。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

平流層紅外線天文台是由一架曾在泛美航空和聯合航空的商業航線上服務過的波音747SP 改裝上2.5 米直徑反射望遠鏡,在12,496公尺的高空進行紅外線天文學研究的飛機。他的能力使它幾乎能在地球大氣層內所有的水蒸氣之上飛行(能夠觀察到一些被大氣層攔阻不能被地基設備觀察到的紅外波長),並且飛行至地球表面上的任何一點進行觀測。從外面看,這架望遠鏡像是在機身的機尾附近的大門,初期將裝置九套觀測儀器,進行在紅外線天文學波長1-655微米,和在波長0.3制1.1微米的高速光學天文學觀測。

【補充資料:維基百科】

中國在大視場太陽自適應光學技術取得重要突破

黑子圖像使用地表層自適應光學技術的分別
中國科學院光電技術研究所饒長輝研究團隊成功研製國內首套地表層自適應光學( Ground Layer Adaptive Optics,簡稱 GLAO )試驗系統,與雲南天文台一米新真空太陽望遠鏡對接後,於近日首次獲得了太陽黑子和太陽米粒的大視場高分辨力自適應光學校正圖像。

典型太陽活動區大小在一角秒至三角秒左右,傳統自適應光學系統由於等暈區的限制,高分辨力校正視場只有十角秒左右,無法滿足大視場高分辨力觀測要求。 GLAO 是大視場自適應光學技術的一種,只針對地表層大氣湍流進行波前探測和校正,雖然達不到接近衍射極限的分辨力,但是可以在大視場範圍內提高成像質量。研究團隊研製了大視場多通道相關夏克 – 哈特曼波前傳感器,對一角秒視場內大氣湍流進行波前探測,並提取地表層大氣湍流引起的波前像差進行閉環校正,最終實現了大視場高分辨力成像。上圖顯示活動區 NOAA12480 , TiO 波段(中心波長 7057Å ,半寬6Å )的 GLAO 開環和閉環圖像;可以看出, GLAO 對大視場範圍內的圖像質量提升十分明顯。

地表層自適應光學技術可為太陽物理學家研究太陽活動現象及物理本質提供了新的科學工具,以及更精確的觀測數據,並為進一步開展大視場多層共軛自適應光學技術奠定基礎。

【圖、文:節錄自中國科學院光電技術研究所網頁;新聞訊息由林景明提供】

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