天文新聞

一顆直徑四百米小行星明日凌晨掠過地球

2015 TB145小行星軌道圖
由夏威夷大學泛星(Pan-STARRS)計劃在10月10日發現,一顆直徑大約為400米,編號2015 TB145小行星,預計將在香港時間明日(11月1日)凌晨1時01分(誤差 ±1分鐘)在距離48萬6千公里外掠過地球。天文學家表示這顆新發現的小行星將不會對地球構成任何威脅。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁;新聞訊息由林景明提示】

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https://www.youtube.com/watch?v=RQoMAWTAxY4

美國科學家首次模擬系外行星雲層立體模型

模擬GJ1214b雲層立體模型
科學家登記在冊的系外行星有近二千顆,它們有些離母星很近,有些卻遠離母星。大部分系外行星是巨大而荒涼的星球,隨著技術的發展,我們會發現更多更小的系外行星。未來不久的某一天,天體物理學家會宣佈在一顆遙遠的恆星旁發現一顆類似地球的系外行星。

來自華盛頓大學的本傑明·查尼(Benjamin Charnay)和他的合作者,利用華盛頓大學的海德(Hytak)超級電腦,首次模擬GJ1214b的雲層立體模型。該模型顯示了這個行星如何形成鹽雲(salt cloud),維持並上升到高層大氣中。這個有助於識別哈勃太空望遠鏡偵測到的平譜(flat spectrum),這個模型也可以預測雲層對該行星氣候造成的影響,未來像詹姆斯韋伯(James Webb)太空望遠鏡將探測收集到這些訊息。

【圖、文:林景明節譯自華盛頓大學新聞公佈】研究全文發表於10月22日出版的《天體物理學報》

研究人員啟用迄今最大規模宇宙學模擬再現宇宙誕生

電腦模擬大爆炸五千萬年至今的宇宙演化
由美國能源部阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)的科學家領導的團隊,利用橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)的泰坦(Titan)超級電腦,模擬大爆炸五千萬年至今的宇宙演化,在這漫長的138億年時間長河中,宇宙中的物質凝結在一起,形成星系,恆星與行星,但是我們不知道這過程有多精細。

這些模擬有助於科學家了解影響宇宙膨脹的暗能量,包括星系的分佈,普通物質,暗物質的組成成分。

【圖:阿貢國家實驗室;文:林景明節譯自物理學機構網頁】研究全文刊登在8月21日出版的《天體物理學報》

發現銀河系新結構

銀河核心內有個由年輕恆星組成的盤狀結構
天文學家利用歐南天文台(ESO)位在智利Paranal觀測站的VISTA望遠鏡,發現一個先前未知的銀河系結構。經由繪製造父變星(Cepheid)位置,結果發現銀河系中心的銀核(bulge)內,在眾多濃密塵雲後方有個由年輕恆星組成的盤狀結構。

智利天主教大學(Pontificia Universidad Católica de Chile)天文學家Istvan Dékány主導的VISTA銀河系變星巡天計畫(Vista Variables in the Vía Láctea Survey,簡稱 VVV),以5個不同的紅外波段在不同時間拍攝銀河系中心區域的影像,從中發現大量新天體,包括變星、星團和爆炸中的恆星等。銀河系中心的銀核主要由大量年老的恆星所組成;但Dékány等人分析VVV計畫在2010至2014年間累積的觀測資料後,卻在銀核中發現以天文尺度而言非常年輕的恆星。他們在這份觀測資料中發現655顆可能為造父變星的恆星。

他們將發現的造父變星根據位置予以繪製成分佈圖後,結果顯示銀核內橫越著一個以前並不知曉的新結構,一個由年輕恆星組成的薄盤狀結構。以前之所以不知道這個薄盤結構的存在,是因為被銀河中心內大量的濃密塵雲遮蔽而不得見。但因為VISTA是利用紅外波段進行廣角且高解析的觀測工作,不僅可避免被塵埃吸收或散射,也能同時取得大量恆星資料,這才能造就這次的發現,因此這也顯現了VVV計畫的成功與重要性。

Dékány等人下一步要繼續探究這些造父變星就是誕生於它們現在所處位置的附近,還是從更遠的地方遷移至此。瞭解它們的基本特性、與其他星體的交互作用和演化等,是解開銀河系與演化問題的關鍵之一,對整個星系演化的過程也至關重要。

【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】

中國計劃2020年建造全球最大粒子加速器

歐洲核子研究中心粒子加速器
中國將於2020年至2025年間開始建造世界最大粒子加速器,這項安裝將可讓科學家們能更多了解宇宙的運作。中科院高能物理研究所所長王貽芳向媒體表示,這項計劃的最終概念將在2016年底完成。報導指出,一旦中國完成這項計劃,所建造的這個加速器至少將比由歐洲核子研究中心(Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire,簡稱 CERN)建造的目前全球最大加速器的強子對撞機,還要大兩倍。中國建造的新加速器所產生的能量是強子對撞機所釋放能量的七倍,初步計劃全球最大加速器的強子對撞機在秦皇島興建,是建造粒子加速器的理想地點,特別是這個地方擁有良好的地理位置。

【圖、文:節錄自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提供】

激光通訊實現目前最高下載速度

大氣與粉塵環境探測器進行了激光通訊實驗
美國太空總署光學物理學家稱,激光通訊在速度上實現了從未有過的高速下載,而且距離足夠遠,精度也很高,622Mbps的激光通訊鏈路已經達到微米級。實驗室成果暗示未來不遠,激光通信將被用於太空任務。

美國太空總署戈達德太空飛行中心負責激光通訊技術的研發,其基礎是高精度的測距技術,由此可帶來導航領域的飛躍。比如研究人員能夠在微型衛星上使用激光通訊裝置,不再需要大型通訊裝置,充其量只是一個鞋盒的大小。2013年,美國太空總署月球大氣與粉塵環境探測器(Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer,簡稱 LADEE)進行了激光通訊實驗,在月球和地球之間建立了激光鏈路,演示激光通訊的下載和上傳數據的能力。證明了激光取代無線電通訊的趨勢,比美國太空總署目前使用的任何一種無線電太空通訊系統都可靠。

【圖、文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

天文學家藉助人工智能發現混亂星系

星系噴出大量物質最終會死亡
澳洲國立大學的2.3米望遠鏡與英澳望遠鏡通過自動觀測,獲取大量的星系光譜數據,天文學家可以通過分析其中混亂星系的數據,解讀恆星形成,物質跌落去黑洞,超音速星系風等訊息,但是分析過程異常艱苦。

來自澳洲國立大學的天體物理博士生愛麗斯·漢普頓(Elise Hampton),她對人工智能非常感興趣,藉由神經網絡產生靈感,開發了一個程序,用於分析那些混亂星系,並成功應用於分析上述望遠鏡產生的數據。

【圖:歐洲太空總署;文:林景明節譯自澳洲國立大學新聞公佈】研究在雪梨舉行的天文數據分析軟件和系統會議上發表

羅塞塔發現彗星上存在氧分子

楚留莫夫·格拉希門克彗星氧氣分子的證據
歐洲太空總署昨日宣佈,羅塞塔號彗星探測太空船發現楚留莫夫·格拉希門克彗星(67/P Comet Churymov-Gerasimenko)彗核周圍的氣體中,探測到氧氣分子。這是首次在彗星上發現氧氣,或將幫助人類更好地理解太陽系的形成過程。

彗星彗核釋放出的氣體蒸發物又稱彗髮,主要由水、一氧化碳和二氧化碳組成。過去一年,羅塞塔號已經在楚留莫夫·格拉希門克彗星的彗髮中探測到多種氣體,包括水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳,以及其他含有氮、硫、碳分子的氣體和某些稀有氣體。儘管科學家曾證明木星和土星上存在氧氣,但它從未在彗星上被發現。

美國密芝根大學(University of Michigan)研究人員安德烈·比勒爾(Andre Bieler)及其團隊成員在2014年9月至2015年3月間使用羅塞塔攜帶的質譜儀對彗星的彗髮進行測量,並研究了3000多份測量結果,確認了大量氧分子的存在。他們測算出,在彗髮中,氧分子的平均豐度達3.8%,是水分子豐度的1%到10%。此外研究證明,在羅塞塔號太空船環繞彗星一同追逐太陽的過程中,彗髮中的氧分子和水分子的比例一直保持穩定,並未因彗星與太陽之間距離縮短或探測器軌道高低變化等原因發生變化。與之相反,氧分子的數量與一氧化碳和氮分子之間的關聯卻並不明顯。

鑑於彗髮中氧分子的高含量和其與水分子比例的長期穩定,研究人員認為楚留莫夫·格拉希門克彗星上的氧和水一樣來自彗核,且氧是在彗星形成初期就已融進了彗核。

【圖:歐洲太空總署;文:節錄自國家航天局網頁】研究全文刊登在已經出版的《自然》雜誌

天體物理學家製作第一幅銀河系暈時間地圖

銀河系暈時間地圖
聖母大學(University of Notre Dame)的天文學家蒂莫西·比爾斯(Timothy Beers)與該大學丹尼拉·卡羅洛(Daniela Carollo),維尼修斯·普拉科(Vinicius Placco)等人在內組成的星系考古(Galactic Archaeology)小組領導的一個國際研究團隊,製作了第一幅銀河系暈(Milky Way halo)時間地圖。研究團隊利用來自斯隆數字巡天(Sloan Digital Sky Survey)的數據選取了4700顆藍水平隻星樣本,發現星系的中心部分集中著最古老的恆星,與之前利用銀河系組件數值模擬獲得的結果非常吻合。研究人員還可以利用這個地圖去識別銀河系暈當中成型恆星的結構。

【圖、文:林景明節譯自聖母大學新聞公佈】研究全文發表於本月28日出版的《天體物理學報》

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https://www.youtube.com/watch?v=FAJ7eMHtdOQ

中國科學家對熱層/電離層行進擾動的研究取得進展

電離層擾動不規則結構隨時間的演化
中國國家空間科學中心空間天氣學國家重點實驗室徐寄遙研究員利用全天空氣輝成像儀,建成了全天空氣輝探測台網,對中國上空中層頂區和熱層/電離層開展了長期的雙通道光學觀測,獲取了大量的氣輝觀測資料,並對中層頂區以及熱層/電離層區域的物理過程開展了研究。首次從氣輝圖像中顯示了大約150公里存在不規則結構的存在。從而進一步證明了極化電場在場向不規則體和中緯電離層行進擾動結構演化過程中扮演著非常重要的作用。這一研究成果突破了對場向不規則體結構傳統的認識,加深了對場向不規則結構和電離層行進擾動產生機制的理解。

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

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