天文新聞

日本九州工業大學公開超小型衛星鳳龍四號

鳳龍四號放電實驗衛星
日本九州工業大學公開由該校學生組成的項目團隊研發的超小型衛星。該衛星將乘搭在計劃於2016年2月發射的H2A火箭上太空,進行與衛星故障因素放電相關的試驗。

該顆超小型衛星名為「鳳龍四號」,是一顆每邊約40厘米的立方體,重約10公斤,是2012年由H2A火箭發射的「鳳龍二號」的後繼型號,由年輕職員和研究生為主的九工大項目團隊用時兩年半左右研發而成。

此次太空試驗將對衛星的動力來源太陽能電池進行放電。根據拍攝的影像及電流的測量結果,為今後的對策提供參考。此前的「鳳龍二號」是人類第一顆在太空中用太陽能電池進行三百伏特高電壓發電的衛星。

【圖:九州工業大學;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

中國科學技術大學發現氧氣起源新機制

氧氣起源新機制
在早期大氣環境中存在較多的二氧化碳和低能量電子,田善喜研究組提出這些二氧化碳分子可以捕獲低能電子,而後可能發生兩種解離反應,即產生碳原子負離子和自由氧原子或者氧分子。他們利用自主研製的負離子速度時間切片成像譜儀,檢測到上述兩個反應通道,並進一步闡述了各通道所佔比例隨電子貼附能量變化的原因,以及作為產物的自由氧原子和氧分子在早期大氣化學反應中的作用。

低能電子貼附或捕獲”過程對星際化學成分的演化至關重要。由於在許多星球(如地球、火星、土星、木星等)的上空存在大量二氧化碳氣體和能量在20電子伏特左右的自由電子,田善喜研究組認為,電子貼附解離對原始氧氣起源的貢獻可能較以前公認的三體複合反應和新近發現的光解反應過程更為重要。這一發現大大深化和拓展了人們對“星際介質化學反應”的認識。

【圖、文:節錄自中國科學技術大學網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《自然化學》期刊

尋找系外行星HAT-P-26b大氣中的水分

畫家筆下的系外行星
HAT-P-26b是一顆充滿大氣,質量與海王星一樣的系外行星,距離地球437光年。它環繞母恆星HAT-P-26旋轉的週期為4.23天。它擁有相對較低的表面重力,極適合承載大氣。

最近一隊以芝加哥大學的奇雲·史提芬遜(Kevin B.Stevenson,台灣及大陸譯作:凱文·史蒂文森)領導的天文學家小組,利用位於智利拉斯坎帕納斯天文台(Las Campanas Observatory)6.5米麥哲倫二號望遠鏡上的低色散巡天光譜儀3C(Low Dispersion Survey Spectrograph 3C,簡稱LDSS-3C)與美國太空總署的史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope,大陸譯作:斯皮策空間望遠鏡)觀測這顆行星,在其大氣中找到水蒸氣的痕跡,同時探明它缺乏鉀元素。另外他們還發現這顆行星的氣體層可能無雲且具有很高的金屬性,也有可能擁有太陽金屬豐富的大氣。

【圖:美國太空總署;文:林景明節譯自物理學機構網頁】研究論文去年12月24日發表於論文預印本網站arXiv上

恆星年齡時鐘需要重新校準

太陽圖像
一個以卡內基科學研究所珍妮弗·范·薩德斯(Jennifer van Saders)領導的天文學家團隊,最近發展回轉年代學方法(Gyrochronology),認為判斷比太陽年老於恆星的年齡,選取的標準需要重新校準。這是基於年老恆星自旋帶來的新啟示,自旋速率是了解恆星年齡的一個窗口之一。他們的發現也顯示我們的太陽可能處於磁場轉型中。

【圖:美國太空總署;文:林景明節譯自卡內基科學研究所 Carnegie Institution for Science】研究全文刊登在已經出版的《自然》期刊

迴轉年代學是以恆星自轉週期預測類似太陽的低質量恆星年齡方式,是基於安德魯·斯庫曼尼奇(Andrew Skumanich)量測到的恆星自轉速度會隨着恆星年齡增加逐漸下降建立。

【補充資料:維基百科】

新方法解決四十載幽靈星系尺寸之謎

利用背景星系測量氣體雲的大小
今日在美國佛羅裡達州奧蘭多(Orlando)舉辦的第227屆美國天文學會會議上,由旋濱科技大學副教授傑夫·庫克(Jeff Cooke)與聖米高學院副教授約翰·歐米拉(John O Meara)領導的團隊,宣佈了他們的發現,他們藉助智利歐南台八米甚大望遠鏡與十米凱克望遠鏡,發現古代氣體雲大於早期宇宙中的星系。

他們的發現幫助解決了懸疑數十年之久的氣體雲問題,通常被稱作阻尼萊曼α系(Damped Lyman Alpha systems,簡稱 DLAs)。在研究過程中,他們意識到出現在背景星系視線中的阻尼萊曼α系,可以通過判斷星系覆蓋了多少這些物質來量度它們的尺寸大小。

【圖、文:林景明節譯自旋濱科技大學新聞公佈】

阻尼萊曼α系是在類星體光譜中檢測到,列密度大於10^20原子/公分^2的氣體天體,所觀測到的中性氫萊曼α線因為輻射阻尼而使吸收譜線變寬。這些系統因為顯示出很大的紅移而很重要,它們主導了宇宙充滿了中性氫的時期,並且意味着在測量時無需做電離的修正。阻尼萊曼α系的高中性氫列密度也在典型的銀河視線方向上,和其他鄰近的星系。因此曾被觀測到的阻尼萊曼α系,在所有的紅移上都被認為是氣體豐富的星系。

【補充資料:維基百科】

聖米高學院(St.Michael's College,中國大陸譯作:聖邁克爾學院)

旋濱科技大學(Swinburne University of Technology,台灣譯作:斯文本科技大學,中國大陸譯作:斯威本科技大學)

美國太空總署研發立體打印陶瓷用於新太空船隔熱系統

立體打印陶瓷可以抵受高溫燃燒
美國太空總署目前正在研發下一代太空船技術,利用立體打印技術來生產隔熱陶瓷。

眾所周知,航天飛機再入返回大氣層時會遇到極端高溫環境,陶瓷作為一種比較常見的材料,通常被用於航天飛機熱屏蔽系統隔熱,但是該材料比較易碎,開裂後需要經常更換。近日,美國太空總署正在研發通過立體打印技術來生產隔熱陶瓷。

使用立體打印機製作個性化的陶瓷部件可避免陶瓷開裂,未來有望大規模用於航空航天領域。此外,在高超音速飛行器的製造上,陶瓷將有更大的發揮空間。高超音速飛行器從紐約飛到東京只要幾個小時,速度為音速的十倍,將產生極大的高溫表面。業內人士表示,希望能夠在建造高超音速飛行器時使用陶瓷工藝,用於飛行器的整個外殼製造。

【圖、文:節錄自國家航天局網頁】

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https://www.youtube.com/watch?v=K15VyqHN11E

天文學家發現大多數恆星擁有強大的磁場

紅巨星的
一隊由雪梨大學(University of Sydeny,中國大陸譯作:悉尼大學)領導的國際天文學家小組發現大多數恆星普遍擁有強大的磁場,而不是先前認為得非常罕見,這將極大影響我們對恆星演化的認識。

研究團隊利用美國太空總署刻卜勒太空望遠鏡的數據,發現略大於太陽的恆星,內部磁場是地球磁場的一千萬倍,這將對恆星的演化與最終命運帶來深遠的影響。

【圖、文:林景明節譯自雪梨大學新聞公佈】研究論文刊登於今日出版的《自然》期刊

哈勃太空望遠鏡最新拍攝一個壯觀絢麗的合併星系

正在合併中的NGC 6052星系
哈勃太空望遠鏡廣域行星相機二號拍攝到NGC 6052星系,該星系距離地球2.3億光年,位於武仙星座中。

人們最初可能認為這是一個反常的星系,但事實上它是處於形成階段的新星系,兩個單獨星系通過引力吸引,逐漸聚集在一起,最終發生碰撞,目前我們看到的是兩個星系碰撞合併的一個星系結構。伴隨著星系逐漸合併,一些恆星將脫離原始軌道進入新的軌道位置,目前這個新星系處於較高的混沌狀態,最終新星系將形成一個穩定外形,它與這兩個原始星系都不相同。

【圖、文:節錄自國家航天局網頁】

微重力透鏡下的愛因斯坦十字

愛因斯坦十字
西班牙瓦倫西亞大學(Universitat de València)天文物理學家E. Mediavilla等人精確測定了五十億光年遠的黑洞旁繞行的天體。這個工作的困難度,相當於從十萬公里之外測量一歐元硬幣上的起伏那般不易。

這個超大質量黑洞位在一個名為「愛因斯坦十字(Einstein Cross)」的類星體(quasar)中心。西班牙研究團隊偵測到黑洞吸積盤最內側之處,是到目前為止,測量過的這麼遠、範圍又這麼小的天體中最精確者。由於測量不易,因此這項成就,是透過OGLE和GLITP等微重力透鏡(gravitational microlensing)計畫分別經歷十二年和九年的努力才得以達成。

基本上,天文學家僅能偵測到發出大量輻射的明亮天體,或是能遮蔽背景其他星光的大型天體。微重力透鏡卻可應用在沒那麼亮或因太遠而難以用普通方式偵測的天體。其原理是:遙遠天體的光在前往地球的途中,若恰遇另一顆天體,這顆前景天體的重力就像是凸透鏡做成的放大鏡一樣,會使遙遠天體的光偏折,從而聚光或放大,讓天文學家得以偵測並研究這個原本遠且暗得不可見的遙遠天體。

類星體是非常小、非常遠,但會發射出大量輻射的星系,嚴格來說,應該是星系中央的超大質量黑洞。它們所發出的強烈能量來超大質量黑洞周圍以極快速度繞著它公轉、最後落入黑洞禁區的吸積盤物質。類星體Q2237-0305的吸積盤大小僅相當於我們的太陽系,但卻遠在50億光年外,所以天文學家只能透過微重力透鏡的方式來測量這個吸積盤的結構。

利用OGLE和GLITP等計畫的望遠鏡,取得了4幅不同的Q2237-0305吸積盤影像,並分析其亮度變化,藉此精確估算出吸積盤最內側區域的結構;此處是黑洞邊緣,也就是一般人熟知的黑洞事件穹界(event horizon),是最靠近黑洞、可以穩定軌道的地方。由這種方式獲得的訊息,可以進更深入地瞭解類星體的特性,而這也是解開星系形成與演化的關鍵課題之一。不過,僅有五百分之一的類星體可以利用微重力透鏡方式測量黑洞邊緣處的結構。

這些天文學家期望未來若計畫設置在智利北部的8.4米LSST(Large Synoptic Survey Telescop)如預期的在2022年能完成並開始運作的話,將可把微重力透鏡的偵測威力向上推昇,或許屆時可以偵測黑洞邊緣結構的類星體數量可達數千個之多,對研究類星體中心的超大質量黑洞邊緣結構的天文學家而言是個非常有利的消息。

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁】

動物保護組織抗議俄羅斯計劃2017年送猴子前往火星

特選的猴子正在接受相關的訓練
俄羅斯科學院的生物醫學問題研究所訓練四隻獼猴(rhesus macaques),學會使用操縱桿和解決難題。希望能夠在2017年將它們送上火星,在火星上生存六個月。由於設備所限,如果計劃實現,相信都會是一個有去無回的單程任務。目前這個計劃受到動物保護組織的抗議。

獼猴的壽命通常有25年左右,科學家有充足的時間,完成足夠的訓練。在上世紀,前蘇聯曾經多次派猴子上太空,大部分都是在試驗過程中死亡。

【圖、文:節譯自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提示】

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https://www.youtube.com/watch?v=CaPQTCFK8qU

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