天文新聞

中國天文學家對磁星自轉演化研究取得進展

三顆磁星(1 < n < 3)的製動指數隨時間的演化
新疆天文台脈衝星團組副研究員高志福博士等人,通過對磁星的自轉演化研究獲得新突破。

脈衝星由於轉動能損耗導致自轉逐漸變慢,其轉動遵循一個冪率形式,冪率指數被稱為製動指數(n) 。基於頻繁的周期躍變和到達時間噪聲,普通脈衝星在觀測上很難保持恆定的製動指數。到目前為止,只有八顆年輕的射電脈衝星測出了穩定可靠的製動指數。磁偶極輻射模型預言制動指數n=3 ,然而觀測上測得的射電脈衝星制動指數都偏離這個標準值。

磁星是一類靠磁場供能的脈衝星類天體。由於強時間噪聲和暫現輻射,人們無法測出磁星的製動指數。研究人員利用磁星真實年齡和與之成協的超新星遺跡(SNRs)年齡相等的方法,估算出八顆磁星的平均制動指數的範圍1 &lt; n &lt; 42 ,研究者在磁偶極輻射及星風制動的模型下對五顆具有較低制動指數(1 &lt; n &lt; 3 )的磁星進行了解釋, 在最新的磁熱演化模型下對三顆具有較高制動指數(n &gt; 3 )的磁星進行了解釋。考慮到SNRs 膨脹的外殼和距離的不確定性,研究人員不但用理論模型提供了一個限制磁星制動指數最有效的方法,且研究成果有助於人們更深刻地了解磁星制動的普遍規律。

【圖、文:節錄自中國科學院新疆天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】

中國新建造的海洋二號後繼衛星將配備高精度銣原子鐘

畫家筆下的海洋二號衛星
中國將為新建造的海洋二號B衛星、C衛星各提供兩台銣(Rubidium)原子鐘產品,以提供更高的頻率準確度和更好的漂移率指標。

目前在軌運行的海洋二號衛星採用晶振作為頻率源。由於晶振頻率準確度較差、漂移率較大,長期運行很難保證較高頻率的準確度,需要定期校準晶振頻率。而該系列後繼海洋二號B衛星、C衛星,將首次使用銣原子鐘作為頻率基準,在衛星整個壽命期內無需校準就能滿足系統對頻率源的需求。此外,該銣鐘產品的相位噪聲和雜散指標被提升到目前最高程度,可有力保障衛星在不同時間獲取更高精度的海洋數據。

【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】

電腦模擬說太陽系第九顆行星可能在二百個天文單位外存在

第九顆行星的可能出現位置
由於一批位於黃道的離散盤天體 (Scattered disk objects,簡稱 SDO) 的特殊軌道組合 (近日點在同一方向,見上圖左邊的兩組黑色橢圓軌道),兩位加州理工學院天文學家康斯坦丁·白里賢(Konstantin Batygin)和邁克·布朗(Mike Brown)經計算及電腦模擬後,認為這批 SDO 外可能有一顆攝動的未知X行星,其質量估計比地球大十倍並且在二百至一千二百個天文單位處運行,軌道週期一至二萬年。美國的十米凱克(Keck)望遠鏡和日本的八米昴宿星團(Sabaru)望遠鏡籌備搜索這顆未知的「第九行星」,希望在未來五年內找到它。

【圖:加州理工學院;文:朱永鴻節譯自美國天文學會科學網站】研究論文刊登在1月20日出版的《天文期刊》

黃道離散盤天體是在我們太陽系最遠的區域(離散盤)內零星散布著,主要由冰組成的小行星,是範圍更廣闊的海王星外天體(trans-Neptunian objects,簡稱TNO)的一部分。離散盤最內側的部分與古柏帶重疊,但它的外緣向外伸展並比一般的古柏帶天體遠離了黃道的上下方。

【補充資料:維基百科】

預算削減導致俄羅斯航天計劃大幅瘦身

俄羅斯航天集團標誌
根據俄羅斯航天集團公司(Roscosmos State Corporation for Space Activities)1月20日公佈的2016至2025年俄羅斯聯邦航天計劃草案顯示,俄羅斯未來十年的航天預算將比此前計劃大幅縮水,這將導致俄羅斯航天計劃大幅瘦身。

受國際經濟形勢和盧布匯率下跌影響,2016至2025年俄羅斯聯邦航天預算將由此前計劃的2兆盧布(港幣1,894億元,新台幣8,168億元,人民幣1,597億元)降至1.4兆盧布(港幣1,326億元,新台幣5,718億元,人民幣1,118億元),降幅達三成。

俄羅斯航天集團公司總裁科馬洛夫(Igor Komarov)表示,由於航天預算縮水,俄羅斯未來10年航天計劃將大幅瘦身,例如通過重型運載火箭實施繞月探測的時間,將從此前計劃的2025年推遲到2025至2030年間實施;首次載人月球飛行時間將從2030年推遲至2035年;未來十年研製和發射的航天器數量由此前計劃的185個降至150個。

瘦身後的2016至2025俄羅斯聯邦航天計劃草案確保了一系列優先項目,例如利用「安加拉」運載火箭攜帶新一代載人飛船的飛行試驗;確保俄東方航天發射場從2023年起承擔國際太空站發射任務;繼續開展名為「共振」的太陽研究項目;發展並維持軌道上的衛星群;開展月球研究等基礎航天研究,並為此發射五個月球探測​​器;參與維護國際太空站運行;在國際航天發射市場上保持現有地位等。

俄羅斯自2016年1月1日起撤銷俄聯邦航天局,在俄羅斯航天局、俄羅斯聯合火箭航天股份公司的基礎上成立國有企業:俄羅斯航天集團公司。該公司是俄羅斯在太空研究、航天器研製、格洛納斯導航衛星研發領域的授權機構,並負責落實俄羅斯航天領域的政策法規。

【圖、文:節錄自國家航天局網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

美國太空總署南極放飛氣球收集太陽耀斑數據

南極釋放伽馬射線成像儀/太陽耀斑偏振儀氣球升空
美國太空總署1月18日釋放科研氣球升空,攜帶著儀器直飛向南極上空的平流層。這個名為伽馬射線成像儀/太陽耀斑偏振儀(Gamma-Ray Imager/Polarimeter for Solar flares,簡稱GRIPS)的氣球,是美國太空總署研究太陽耀斑散發出來的極高能量輻射的一個利器。

太陽耀斑是太陽大氣局部區域最劇烈的爆發現象,當磁場突然改變,強電場會產生巨大的帶電粒子流,它能在短時間內釋放大量能量,引起局部區域瞬時加熱。耀斑發生時,在太陽大氣的電離氣體以接近光速的速度發射出電子和離子,進而釋放出高能伽馬射線。

美國太空總署戈達德太空飛行中心GRIPS項目科學家阿爾伯特·史(Albert Shih)說:「GRIPS觀測耀斑發射的數量是以往儀器觀測量的三倍以上,我們將能更精確地獲得產生伽馬射線的次數和位置。」

南極的夏天是科學考察氣球比較理想的釋放窗口,因為有相對穩定平和的空域條件,且一周24小時都有陽光,能為GRIPS這種專門研究太陽的儀器提供電源,並可以不間斷地蒐集數據。

據悉,美國太空總署研究團隊於去年10月就到達了南極的麥克默多(McMurdo)站,直到今年1月初,整個團隊都在組裝和測試GRIPS,同時等待釋放氣球的最佳條件。他們希望氣球可以藉助南極夏天的循環風,在空中飛行14至55天。

科研氣球是一個低​​成本進入地球上空大氣層及至太空邊緣的手段,能夠讓科學家測量到在地面上根本不可能獲得的科研數據。

【圖、文:節錄自國家航天局網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

天文學家探測到一顆中等質量恆星週圍有兩顆巨大行星

用不同方法量度HD47366的徑向速度
一組由東京工業大學佐藤文衛領導的國際天文學家團隊,利用岡山天體物理台,北京天文台興隆站,澳洲天文台的望遠鏡,用徑向速度(radial velocity)法,在一顆近兩倍太陽質量,距離地球約兩百六十光年,大概十六億歲的中等質量恆星HD 47266週圍,探測到兩顆巨大行星,它們各自的質量達到木星質量的兩倍。

【圖、文:林景明節譯自物理學機構網頁】研究論文發表於1月18日的論文預印本網站arXiv上

HD 47266 是顆紅巨星,在天鴿座。目視光度8.21等,是一個多重星系統。

歐洲太空總署成員國決定將2016年預算提高18%

歐洲太空總署2016預算分配
歐洲太空總署近日表示2016年該機構預算將比2015年提升18.4%,達到52.5億歐元(約合57.1億美元),增長部分中,意大利和歐盟委員會貢獻較大。歐盟委員會藉此成為歐洲太空總署的最大出資方,其投入的資金將主要用於正在建設中的伽利略導航系統、哥白尼和哨兵系列衛星。據悉,伽利略系統和哥白尼衛星發展迅速,在2016年投入將達13.5億歐元(約合14.4億美元),比同期增長29%。

意大利將在2016年為歐洲太空總署投入5.12億歐元,比同期增長高達55%,主要用於採購意大利研製的織女星火箭。當前,織女星運載火箭剛剛完成早期測試和驗證階段。歐洲太空總署在2014年12月便同意使用新的阿里安六型重型運載火箭和更為強大的織女星C型火箭。

在3、4年以前(2012年),英國同意大幅度提升對歐洲太空總署的投入,有望超越意大利成為歐洲太空總署的第三大投入方,但2016年英國投入僅3.25億歐元,遠遠落後於意大利。德國是歐洲太空總署的最大貢獻者,2016年將投入8.73億歐元,比同期增長9%。法國排名第二,投入8.45億歐元,增長18%,主要用於阿里安六型火箭的開發。

2016年,歐洲太空總署火箭領域的投入增長72%,達到10.5億歐元,但仍少於該局的優先項目:遙感衛星。對後者的投入佔據該局總投入的31%。

目前歐洲太空總署在兩個大項目中仍然難以找到資金;一個是國際太空站,另一個是歐洲-俄羅斯的火星外太空生物學(Exobiology on Mars,簡稱 ExoMars)火星探索合作計劃。

【圖:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁】

豌豆仁星系或許可提供早期宇宙星系演化的線索

豌豆仁星系
根據最新研究顯示:宇宙在約130億年前被加熱而再游離的主因可能是那些剛誕生的矮星系(dwarf galaxies)。若此為真,那麼將有助於天文學家瞭解宇宙早期歷史。

在大爆炸後僅約數十萬年之時,宇宙既熾熱又稠密,物質基本上都處在離子化狀態。但到了約38萬年之後,宇宙因膨脹而降溫到電子可與原子核結合的程度,因此物質基本上為電中性,開始形成宇宙中的第一個結構:氫和氦的氣體雲。之後在重力的幫助下,氣體雲開始成長並收縮,形成第一代恆星和星系。然後,約在大爆炸後10億年左右,另一個重要的轉變發生:宇宙被重新加熱,使得宇宙中最豐富的元素—氫被二度游離化,這就是天文學家所稱的「宇宙再游離時期(cosmic re-ionization)」。

到底是什麼原因造成宇宙再游離的?天文學家認為:星系是造成這場事件的元兇。由美國維吉尼亞大學(University of Virginia)Trinh Thuan率領的跨國研究團隊於最新發表的論文中,證實這個說法是正確的。

利用哈勃太空望遠鏡紫外光譜儀的觀測資料,這個團隊發現一個鄰近的緻密矮星系發射出大量游離光子到星系之間的星系際介質中。這些天文學家相信就是這些光子導致宇宙再游離。宇宙早期有大量這類緻密矮星系,所以顯然研究這些緻密矮星系是探索再游離現象的好方法,或許可找到宇宙是如何從形成之初演化成我們如今所見模樣的關鍵。

宇宙早期的一般物質絕大部分都是氣體。恆星和星團是從氣體雲中誕生,然後組成第一代星系;而來自這些恆星的紫外輻射含有大量游離光子。因此,天文學家很久以前就推測可能就是第一代星系造成了再游離現象。然而,要讓再游離發生,星系必須發射出大量游離光子到星系際介質中,否則在游離光子逃脫星系之前,就已經被星系裡的氣體和塵埃先行吸收掉了。雖然歷經20年的戮力搜尋,卻找不到能滿足條件的星系,使得再游離之謎始終未能解開。

參與宇宙動物園工作的科學義工在2007年發現了一個奇特星系,之後又陸陸續續發現一些類似的星系。因為它們的外觀既結實,而且呈現青綠色,就像豌豆仁一樣,因而被暱稱為「豌豆仁星系(green pea galaxy)」。Thuan等人相信豌豆仁星系裡的超新星爆炸或是恆星風,威力強得足以發出大量游離光子。

【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】

印度成功發射第五顆導航衛星進​​入預定軌

IRNSS-1E導航衛星發射情況
今日香港時間14時31分,印度利用PSLV-C31運載​​火箭成功發射IRNSS-1E導航衛星。是印度第五顆型號相同的導航衛星。採用的運載火箭是PSLV-XL型號,是該型號火箭的第十一次發射,也是印度2016年的首次發射。

【圖、文:節譯自印度太空研究組織新聞公佈;新聞訊息由林景明提示】

印度區域導航衛星系統(Indian Regional Navigation Satellite System,簡稱 IRNSS)是一個由印度太空研究組織發展的自由區域型衛星導航系統,印度政府對這個系統有完全的掌控權。因為在敵對的狀況下,無法保證可以取得GPS的訊號,因此需要這個一個導航系統。印度區域導航衛星系統將提供兩種服務,包括民用的標準定位服務,及供特定授權使用者(軍用)的限制型服務。

此系統將包含7顆衛星及輔助地面設施。其中三顆為同步衛星,分別位於東經34度、83度及132度。另外四顆衛星位於傾角29度的軌道上,分別與赤道交於東經55度及111度。這樣的安排意味著七顆衛星都可以持續地與印度控制站保持連絡。衛星負載將包含原子鐘及產生導航訊號的電子裝備。

【補充資料:維基百科】

昨日是新視野號冥王星探測器發射升空十週年

畫家筆下的新視野號
新視野號(New Horizons)是美國太空總署探索矮行星冥王星(在發射時間仍然被認為是一顆行星)和古柏帶(Kuiper belt)的無人駕駛太空船,它是第一艘飛越和研究冥王星和它的衛星的太空探測器。美國太空總署可能還會批准它飛越一個或兩個古柏帶天體。任務概要是由美國西南研究院首席研究員艾倫·斯特恩(Alan Stern)所領導的一個團隊提出。

經過在發射地點的幾個延誤後,新視野號於2006年1月19日在卡納維拉爾角發射,直接進入地球和太陽逃逸軌道,在最後關閉引擎時相對於地球的速度是每秒16.26公里,或時速58,536公里。因此,它是有史以來以最快的發射速度離開地球的人造物體。2015年7月14日新視野號完成了其對冥王星系統的飛越。隨後,新視野號將繼續進入古柏帶。

【圖、文:節錄自維基百科】

「古柏帶」中國大陸譯作:柯伊伯帶

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