天文新聞

長期生活在太空微重力環境下的太空人患肌肉萎縮等疾病的風險會增加，這已成為限制載人航天發展的一個重要因素，但目前醫學界對這種現象的發生機制所知不多。日本東北大學日前發表公報表示，該校研究人員領導的一項研究發現，在太空培育的線蟲，其與肌肉有關的基因和蛋白質的表達水平顯著降低，這種改變或可解釋在太空環境下發生肌肉萎縮的原理。

線蟲是一類低等動物，體長只有一毫米左右，但是卻擁有不少與人類相同的基因，常被用作研究生命現象的樣本生物。這項研究由東北大學和日本宇宙航空研究開發機構的研究人員合作完成。研究小組在2009年11月將約一萬條剛出生的線蟲運到國際太空站，在日本的「希望號」實驗艙內培育四天後進行冷凍，並於2010年2月再次利用太空船運回地面。

研究小組利用數年時間分析解凍後的線蟲的全部基因，並與對照組進行對比。他們發現，與對照組相比，在微重力環境下培育的線蟲，其與粗肌絲、細胞骨架及新陳代謝有關的基因和蛋白質的表達水平都顯著降低。研究小組還通過觀察發現，在太空中培育的線蟲，其運動能力、體長及體重比對照組也有所下降。研究人員說，上述結果表明，相關基因和蛋白質表達水平的變化可能是導致太空環境下宇航員肌肉萎縮的原因。下一步，研究小組計劃通過實驗，弄清生物在微重力環境中發生的生理變化是否會被下一代繼承。

【圖：日本東北大學；文：節錄自國家航天局網頁；新聞訊息由林景明提供】相關論文已經刊登在新一期英國科學雜誌《NPJ微重力》

美國太空總署的新視野在2015年7月14日飛掠冥王星，在距離冥王星十萬八千公里處，利用搭載的拉爾夫和線性標準具成像光譜陣列，拍攝了紅外波段中的冥王星，該圖像顯示出冥王星表面分佈著大量的水冰。

水冰是冥王星地殼的岩基，表面地貌特徵隨著水冰季節性變化規律而改變。

【圖、文：林景明節譯自新視野號太空船網頁】

美國太空總署的新視野太空船在2015年7月14日，利用太空船上搭載的拉爾夫和線性標準具成像光譜陣列（Ralph/Linear Etalon Imaging Spectral Array）拍攝了紅外波段中冥王星藍色大氣的圖像，當時太空船距離冥王星約十八萬公里。

冥王星周圍的藍色環是通過從冥王星大氣灰霾共同陽光粒子散射造成。科學家認為，霧是從甲烷及其它分子由太陽光的作用下產生的光合化學煙霧，生產烴類如乙炔和乙烯的複雜混合物。這些碳氫化合物積聚成小顆粒散射太陽光，形成藍色的煙霧。

【圖、文：林景明節譯自新視野號太空船網頁】

歐洲數據中繼衛星系統的第一顆衛星明日在哈薩克斯坦的拜科努爾航天發射場進行發射。雖然理論上來講，哈薩克斯坦算是地理上大部分處於亞洲的國家。然而拜科努爾航天發射場卻為歐洲的航天事業取得過許多輝煌，包括1957年10月4日，人類歷史上第一顆人造地球衛星就是從這裡升空的。

而現在，這個傳奇之地又將迎來新的輝煌，即見證歐洲數據中繼衛星系統的成功實行。其實，早在2012年底的時候，歐洲數據中繼衛星系統的設計工作就已經完成並通過了審批。在此之後，工作人員也一直在努力的開展著相關的工作，並終於在近日取得了突破性進展。

其實，對於歐洲數據中繼衛星系統來說，這本身就是歐洲在創新激光通訊終端技術所取得的一個突破。它能夠從較低軌道的衛星傳輸數據到這些EDRS有效載荷，然後再中繼回地面。有效載荷包括一個由德國TESAT公司研製的激光終端，這些有效載荷能在較低軌道的衛星與靜地軌道的歐洲數據中繼衛星系統間（四萬五千公里的距離），每秒上傳1.8G的信息。

這項技術將在情報，監視和偵察，環境監測，農業，自然災害等多個領域產生影響，預計下一顆相關衛星將在2017年發射，並在2020年完成對全球的覆蓋。

【圖：歐洲太空總署；文：節錄自國家航天局網頁；新聞訊息由林景明提供】

南京大學天文與空間科學學院研究團隊通過分析最近發生的一次史上最劇烈的超新星爆發，發現了夸克星存在的重要證據。這是科學界首次發現夸克星存在的關鍵線索，該發現有望為人類理解物質的最深層構成以及各組分之間的相互作用提供重要幫助。

研究團隊領導者、南京大學天文與空間科學學院教授戴子高介紹，目前的物理理論普遍認為，所有正常物質都由最基本的粒子：夸克和輕子組成，但是科學家對夸克結合在一起的強相互作用力未能很好理解。上世紀七十年代初，物理學家提出，宇宙中很可能存在一類完全由夸克組成的緻密天體，稱為夸克星，其密度高達每立方厘米數億噸之巨。對此類天體的發現或證偽，將極大促進對夸克相互作用這一基本物理問題的理解。但數十年來，天文觀測一直未能在這一問題上有所突破。

天文學家最新探測到的史上最強超新星爆發ASASSN-151h為這個問題的解決帶來了曙光。超新星是大質量恆星在死亡階段發生的一類劇烈爆發現象，其爆發過程中釋放的光學輻射，常常能夠照亮其所在的整個星系。這種巨大的能量一般認為來自大量放射性元素的衰變。但這一解釋並不適用於最近發現的這顆最強超新星，因為在發現後的僅四個月內，ASASSN-151h輻射的總能量相當於太陽以現在的強度照耀九百億年，如此高能量所要求的放射性元素質量，已經超過整個恆星所具有的總質量。

科研團隊認為，解釋ASASSN-151h的輻射能量，需要有更為巨大的能量來源。這一能源，由爆炸核心殘留下來的緻密天體來提供。對超新星輻射特徵的分析和計算揭示，這個緻密天體必須具有每秒至少上千次的極快轉速，且這一高速旋轉狀態需要保持很長時間。這些特點對物質組分提出了極為嚴苛的要求。一系列證據表明，這一爆炸殘留的緻密天體，是一顆剛剛誕生的夸克星。

戴子高說，夸克星存在的這個重要證據，為將來觀測和認證此類天體奠定了基礎。一旦夸克星被正式觀測到，人類對於粒子物理和天體物理的認識都將有重要突破。

【圖：全天空自動測量超新星；文：節錄自南京大學新聞報導；新聞訊息由林景明提供】

ASASSN 是全天空自動測量超新星（All Sky Automated Survey for SuperNovae）的簡稱。

由中科院國家天文台研究員鄧李才領導的聯合團隊，在星團中恆星星族形成模式研究上取得重大突破，首次發現了星團中的寄生星族，有望揭開恆星形成之謎。

鄧李才表示，包括太陽在內的幾乎所有恆星最初都是在星團中形成的，星團中恆星如何形成一直是現代天體物理的焦點問題之一。過去天文學家普遍認為，星團只能在其誕生的最初幾千萬年之內形成恆星。但近年的高分辨率觀測發現了銀河系的球狀星團普遍包含兩個或更多恆星星族，令天文學家對星團中恆星形成的理論産生了懷疑。

由於銀河系中的球狀星團都十分年老，早已失去了其形成初期的動力學特徵。所以盡管天文學家觀測到了多星族現象，但對於星團如何産生第二族及以後的恆星、它們如何演化等問題，一直缺乏觀測證據和理論上的詮釋。因此，時為北京大學博士生的李程遠和中科院國家天文台鄧李才和北京大學科維理天文與天體物理研究所的外籍教授何銳思共同設計了一項計劃，利用哈勃太空望遠鏡的觀測數據，開展了歷時一年的仔細研究。

現為中科院紫金山天文台研究員的李程遠説：「去年冬天，當我分析一個系外星團的數據時，發現了兩支恆星星族，它們屬於同一個分支的恆星，年齡幾乎完全相同，就像是在過去的一瞬間突然形成的。我立刻意識到，我們大概發現中年星團中的第二代恆星。」

一直以來，天文學家都認為星團中的新恆星源自內部物質循環，也就是説星團通過自身第一代恆星爆炸之後殘留的氣體來形成第二代恆星。而通過動力學分析，李程遠發現這些新的恆星實際上是星團從外部吸收形成的。

【圖：美國太空總署；文：節錄自中央政府門戶網站；新聞訊息由林景明提供】

美國印第安納州聖母大學（University of Notre Dame）Vinicius Placco與巴西聖保羅大學（University of São Paulo）Jorge Meléndez等人，歐洲南方天文台利用位在智利的兩座望遠鏡進行觀測，在銀河系裡發現一顆迄今已知最亮的超貧金屬恆星（ultra metal-poor star）2MASS J18082002–5104378，可能是在銀河系剛成形的階段就已存在至今，所以是個非常稀有的恆星活化石，有助於天文學家探索宇宙早期第一代恆星起源之謎。

這顆恆星其實是在2014年首先由歐洲南方天文台的新科技望遠鏡（New Technology Telescope）捕捉到。這些天文學家後續又用歐洲南方天文台的超大望遠鏡（Very Large Telescope）進行追蹤觀測，結果發現這顆恆星和其他恆星最大的差異之處，就是它的重元素含量非常稀少，以天文術語說，為極度貧金屬或超貧金屬狀態。雖然以前認為超貧金屬星在早期宇宙可能遍地可見，可是位在現今宇宙裡的銀河系和鄰近其他星系內卻相當罕見。

重元素又稱為金屬元素，乃泛指氫和氦以外的其他元素。基本上，重元素是經由一代代的恆星演化，透過核融合反應和超新星爆炸等過程才能製造出來，並隨著爆炸過程而回歸散佈於星際空間中，所以恆星的重元素含量愈高，代表是愈晚期形成的；反之重元素含量愈低，代表恆星是愈早期形成的；而超貧金屬星很可能是在大霹靂不久後就形成了。因此探索像2MASS J18082002–5104378的超貧金屬恆星，或許有機會可以獲知這類恆星的形成過程，甚至可前推以獲知至宇宙初誕生之際的概況，對天文學家來說，就像是一把打開神秘寶箱的鑰匙一般。

【圖：歐洲南方天文台；文：節錄自北天文館之網路天文館網頁；新聞訊息由林景明提供】

古語有云：「有升必有降、有去必有來」，這種情形都適用於我們銀河系以外的一個龐大的氫氣雲。

在二十世紀六十年代首次發現名為史密夫雲（Smith Cloud）的彗星狀星雲，它的長度達一萬一千光年，闊度亦有二千五百光年。如果這個星雲能夠在可見光中出現，它將橫跨在天空上，視直徑比滿月大三十倍。可惜它只能在廣其它的波長出現，以每小時接近一百一十二萬六千公里的速度朝著我們的銀河系衝來。

天文學家利用哈勃太空望遠鏡測量它的化學成分，從而評估這些龐大的彗星狀星雲是從何而來。經過計算，這個彗星狀星雲主要的成分是氫氣，也有來自恆星的更重元素，這意味著史密夫雲從我們充滿恆星的銀河系而來。史密斯雲運行的軌跡是在三千萬年前進入銀河系星盤。如果是這樣，天文學家相信它將引發新一輪壯觀的恆星形成潮。因為雲氣的物質足夠生產二百萬個太陽。

【圖、文：節譯自美國太空總署網頁】

史密夫雲是一個位於天鷹座巨大的河外高速氫雲團1963年由荷蘭萊頓大學的碩士研究生、年僅24歲的Gail Bieger使用二十五米口徑的德文格洛（Dwingeloo）無線電望遠鏡首先發現並以她的名字命名（當時她剛剛結婚，婚前姓氏為Smith）。史密夫雲在一開始並沒有引起太多的關注，直到二十一世紀初美國國家無線電天文台的Felix Lockman利用一百米口徑的綠岸無線電望遠鏡（Green Bank Telescope）對其進行深入研究後發現，它將在四千萬年內和銀河系發生碰撞，由此成為天文學界的一個焦點。

【補充資料：維基百科】

「史密夫」雲在台灣及中國大陸譯作：史密斯雲

1月21日，美國太空總署宣佈：內華達山脈公司（Sierra Nevada Corporation）贏得第二輪國際太空站商業貨運任務三份合約的其中一份。

內華達山脈公司此次中標成功，憑藉一款利用火箭垂直發射升空、能像飛機那樣水平著陸返回的迷你航天飛機「追夢者」號 Dream Chaser。它長九米、直徑七米、總重為十一噸，比以往的太空穿梭機輕和細小得多，最多可搭載七名乘客。它的結構採用了大量最先進的複合材料，其在軌動力來自兩台推力可調的固體與液體混合的火箭發動機，推進劑採用端羥基聚丁二烯（HTPB，固體燃料）和一氧化二氮（氧化劑），它們都具有無毒、易存儲的特性。可以說，「追夢者」號體現了美國新一代航天飛機的基本特徵。

【圖：內華達山脈公司；文：節錄自國家航天局網頁】

英國、美國與澳洲的天文學家尼爾·迪肯（Niall Deacon）等人組成的研究團隊發現一顆原本被認為失去家園的獨立行星（free-floating planet）2MASS J2126，其實是一顆離家太遠的寂寞行星。這些天文學家估計：2MASS J2126的軌道距離它的母恆星約一兆公里，相當於地球到太陽平均距離的七千倍，它繞母恆星一周得耗上九十萬年！這是至今已知軌道距離最遠的系外行星。

過去五年間，天文學家發現許多獨立行星，基本上都是類似木星的氣體巨行星，因為質量不足，無法點燃核心的核融合反應以產生光與熱，所以只能默默的在寂冷的太空中黯淡逝去。測量這些獨立行星的溫度很容易，但其溫度與行星的質量和年齡都有關連。這意味著天文學家需要知道行星到底有多老，才能分辨出這些到底是質量比較大的行星，還是質量更大一些、但又不夠點燃核融合反應的「失敗恆星」，也就是所謂的棕矮星（brown dwarf）。

天文學家是利用紅外波段巡天計畫2MASS的資料庫發現2MASS J2126，資料顯示它可能是個年輕天體，因此質量偏低。2014年時，有加拿大學者確認2MASS J2126可能是一個約4500萬歲的星群的成員之一，這個星群被稱為杜鵑座-時鐘座星協（Tucana-Horologium Association），主要成員除了恆星外，還有棕矮星。所以他們認為2MASS J2126很年輕且質量夠低，所以應該是顆獨立行星。在同一天區中，有另一顆恆星TYC 9486-927-1被確認為雖然也很年輕，但不屬於任何星群或星協。然而，最新研究卻顯示TYC 9486-927-1與2MASS J2126在某方面是有關連。

迪肯近年專門搜尋有遙遠伴星的年輕恆星系統。在這份搜尋工作中，Deacon和他的伙伴透過已知的年輕恆星、棕矮星和獨立恆星星表，尋找星表中的天體影無關連性。結果發現TYC 9486-927-1和2MASS J2126距離太陽均為約一百零四光年，而且在太空中移動方向與速度幾乎一致，如右圖，箭頭顯示的是它們一千年間的運動方向，顯示它們倆之間應該有某種關係。在發現它們八年之後，才發現它們有關連，顯見它們彼此間距離有多遠。軌道這麼寬的行星系統是如何形成卻存留下來而沒解散，至今仍無合理的解釋。

【圖、文：節錄自台北天文館之網路天文館網頁】研究全文刊登在已經出版的英國《皇家天文學會月刊》