天文新聞

利用視頻追踪系統發現86個未知的流星雨

國際天文聯會流星雨資料庫
天文學家利用監控天空的閉路電視(close circuit TV),改作監視在地球大氣層中燃燒的碎片的錄影機網絡,發現86場未知流星雨。新發現的流星雨雖然微弱,但很重要;每一場都是在地球穿過一顆彗星或小行星留下的粒子軌跡時造成的,因此描繪它們能顯示之前未知的塵埃來源。

幾個世紀以來,天文學家一直在記錄流星雨,最初通過肉眼,後來利用雷達和視頻追踪系統。一年當中,流星經常會光臨地球,但在一場流星雨中,相當數量的流星似乎源自天空中的同一個點。全球天文觀測者向國際天文學聯會報告了750多場可能的流星雨,但只有一小部分被確認為真。

【圖:國際天文聯會;文:節錄自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提供】

銀河系組裝期留下來的星系殘骸

玉夫座矮星系
距離地球約28萬光年玉夫座矮星系統是一個矮橢圓星系,是銀河系十四個已知衛星系中的一個。它位於銀暈(galaxy halo)身後,銀暈是從銀河系中心,向外一直擴展到離銀河系旋臂很遠處的一個橢圓形區域,那裡分佈著大量的球狀星團。

銀河系和其它大星系一樣,是由許多小星系在早年組裝而成的。假如這些小星系今天還在,就能把許多古老的恆星保留下來。玉夫座矮星系正是這樣一個遠古星系的殘骸。

通過光譜分析玉夫座矮星系的恆星,發現玉夫座矮星系內存在著兩大恆星群。一個群年齡偏大,缺乏重元素。另一群雖然數量較少,但較為年輕,富含重元素。這些年輕的恆星大多聚集在星系的中央。含有大量古老恆星​​的玉夫座矮星系因此變成了天文學家的主要研究對象之一,從中了解到目前為止最為精確的矮橢圓星系恆星演化史。

【圖:歐洲南方天文台;文:節錄自星空天文網;新聞訊息由林景明提供】

上海天文台科研人員首次探測到本星系群以外星系的蠶食事件

基於昴星團望遠鏡觀測數據的星系假色合成圖
近日,上海天文台《星團和銀河系結構》課題組以岡本櫻子博士為首的國際合作團隊,發現了一次星系蠶食事件。離我們最近的M81星系正在逐步吞噬兩個相鄰的更小星系,這也是第一次探測到本星系群之外的星系蠶食事件,顯示了星系尺度上的等級成團模型。

硏究發現,對於年輕的主序恆星和中心正在進行氦燃燒的恆星,更亮的恆星主要分佈在M81的內盤,而集中在外圍的年輕恆星普遍更暗,其本身亮度的分佈與M81和NGC3077之間的恆星流相似。這些潮汐特徵裡的恆星年齡彼此相當,表明了M81最近在逐步蠶食M82和NGC3077。

數據顯示,這三個主星系的延展恆星暈相互交疊,而且M82和NGC3077的外側區域有被嚴重擾動的印記。它們很可能是近期引力潮汐撕裂造成的。

【圖:日本國立天文台;文:節錄自中國科學院上海天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】

迷人的冥王星背光照片

新視野號飛掠冥王星15分鐘後回望背光的地貎景色
美國太空總署發佈來自新視野號的冥王星新照片,再一次令科研人員震驚​​。這種震驚不但來自壯觀的冰山、流動的氮冰和縈繞在高山低谷間的霧氣,還來自這種景觀與地球北極的相似性。

這張最新接收的月牙形冥王星背光(backlit)照片極為壯觀,把冥王星的大氣層和多變地形生動地展示了出來。這片區域的闊度大約是1,250公里。照片讓人感到身臨其境,冥王星的大氣、山脈、冰川和平原在此一覽無遺。

由於分辨率高,再加上是背光拍攝,我們從中能夠看到冥王星大氣層的很多新細節。冥王星的大氣層雖然稀薄,但是擴展範圍大。從中我們可以看到這個厚度至少為100公里的大氣層可以分為十幾個層次。此外,在冥王星的夜面,我們還能看到在低海拔處存在霧氣,在它和山間夕陽的共同作用下,形成了一系列狹長的陰影,投射在冥王星表面。

低海拔的霧氣,令冥王星上的天氣和地球一樣,每天都在發生變化。照片顯示冥王星上存在著與地球上的水循環相似的循環過程,只不過參與循環的物質多為質地柔軟的奇異氮冰(nitrogen ice)。

新視野號地質學科研小組成員阿倫·候活(Alan Howard)說:「沒有想到,外太陽系冷酷的環境中還存在著冰川,在昏暗的陽光下進行循環,它可以和地球水對冰蓋的補充過程相提並論。在地球上,當水從海洋蒸發後,會以雪的形式落到冰蓋表面,然後再通過冰川的流動返回大海。」首席研究員阿倫·斯特恩(Alan Stern)表示,冥王星上的冰雪循環在這方面與地球驚人地相似,完全在科學家意料之外。

【圖:美國太空總署;文:節錄自星空天文網;新聞訊息由林景明提供】

活動星系核緻密射電源也會像星星一樣眨眼

(左)日變源變化的情況(右)類星體圖像
新疆天文台劉祥研究員帶領科研團隊,從2006年起申請烏魯木齊南山25米和德國100米射電望遠鏡觀測時間,通過對幾個經典強日變源進行四年多的監測和後續巡天,證認了活動星系核緻密噴流輻射經過銀河系的星際介質會散射並發生閃爍,如同夜晚星星一閃一閃的景象(恆星的光經過地球大氣後會發生閃爍),且閃爍的時標在幾小時到兩天左右,這被稱為日變源(Intraday Variability,簡稱 IDV)。

活動星系核(Active Galactic Nuclei,簡稱 AGN)的這種快速流量閃爍變化最早在1985年被觀測到,有兩種觀點來試圖解釋,一種認為是射電源自身的變化,另一種認為是射電輻射在傳播過程中經過不均勻的介質引起。但要證認哪一種起主導作用卻十分困難,需要花費大量的觀測時間。劉祥研究員所帶領的團隊多年對若干個強日變源追踪監測,通過數據分析監測到五個源有星際閃爍(Inter-Stellar Scintillation,簡稱 ISS)的標誌,為流量變化時標的周年調製,這是由於星際介質離我們較近(約200秒差距),從而地球繞太陽公轉會年復一年重複這種效應。

但有一個源為類星體0917+624,它的強日變源沒有被觀測到。研究人員詳細收集了歷史上該源的觀測數據,並分析其超長基線陣列(Very Long Baseline Array,簡稱 VLBA)噴流子源的發生和運動情況,認為該源以前強日變源及後來的消失與其甚長基線干涉測量(Very Long Baseline Interferometry,簡稱 VLBI)緻密結構的演化無關,從而說明先前的日變源是由星際閃爍引起,主要是星際閃爍介質性質的變化(可能略微移開了觀測視線)導致了它後來日變源的消失。

【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】研究全文刊登在已經出版的《天文學與天體物理學》期刋

室女座雙黑洞預計十萬年內發生碰撞遠超先前預測

星系中央存在著兩個互相旋轉的黑洞
今年早些時候,天文學家發現一對超大質量黑洞相互盤旋,其強度似乎會產生引力波,穿越時空,令時空的結構發生變革。

最近哥倫比亞大學天文學家丹尼爾·德奥拉齊奥(Daniel J D Orazio)與佐爾坦·海曼(Zoltán Haiman)的硏究團隊利用美國太空總署星系演化探測器(Galaxy Evolution Explorerer,簡稱 Galex)太空望遠鏡和哈勃太空望遠鏡追蹤過去二十年這顆類星體的周期性光度變化,發現室女座的一對黑洞相互緊密環繞,引致類星體PG 1302-102發出有節奏的閃光。

基於對這對黑洞系統的計算,研究人員認為這對相距僅有一光周(light week)身處室女座的黑洞,在未來的十萬年內會發生碰撞,而產生的能量將會超過一億顆超新星同時爆炸。

【圖:哥倫比亞大學;文:林景明節譯自每日科學網頁】研究全文發表於本月16日出版的《自然》雜誌

鄰近紅矮星或能顯示行星形成的秘密

畫家筆下彌漫著大量塵埃的紅矮星
澳洲國立大學天文學與天體物理學研究院的首席研究員西蒙·墨菲(Simon Murphy)博士和新南威爾士大學的研究人員,發現天蠍人馬天區的兩顆紅矮星週圍彌漫著大量塵埃,顯示有行星形成的跡象,也暗示這兩個潛在的恆星系統正在逐漸演化。

【圖:美國太空總署;文:林景明節譯自澳洲國立大學新聞公佈】研究全文發表於本月15日出版的《皇家天文學會月報》

太空探索科技公司計劃發射四千顆衛星提供免費互聯網服務

伊隆·馬斯克
太空探索科技公司(SpaceX)創辦人伊隆·馬斯克(Elon Musk),計劃投資百億美元(港幣780億元),開發太空互聯網。該公司向美國聯邦通信委員會提交申請,通過發射四千顆近地軌道衛星,提供免費的衛星互聯網服務。

利用低軌道衛星提供的互聯網服務,減少訊號延遲,亦可以覆蓋許多偏遠地區。同樣技術也可以用於未來的火星探索。馬斯克希望,當人類登陸火星時,太空互聯網技術可以將服務覆蓋到火星的基地。

業內人士預計,如果該計劃成功,太空探索科技公司將從一間純火箭公司轉變為一個大規模高速互聯網服務提供商。如果一切順利,這些衛星在未來五年內即可向全球提供免費的衛星互聯網服務。

【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】

立方體衛星將影響未來的行星探索

畫家筆下的立方體衛星
美國太空總署亞軌道研究高級項目主管大衛·皮爾斯(David L. Pierce)表示,立方體衛星(Cube Satellite,簡稱 Cube Sat)是正在改變太空探索發展的技術,立方體衛星是一種小型平台,它可以讓下一代的科學家和工程師在學生時代就完成各種太空任務。立方體衛星過去用於教學和技術展示,現在已經有潛力去執行重要的太空探索任務。

據美國太空總署網頁介紹,立方體衛星是按照1單元(1U)的技術標准設計的,每1U相當於10立方厘米,它們的體積可以被設計為1U、2U、3U或6U,每1U的重量為1.36千克 。它們通常作為輔助載荷載在火箭上送上太空軌道,大大減少了火箭發射的成本。而且由於荷載較輕,價格更低,立方體衛星也顯著降低了太空試驗的成本。

立方體衛星不僅成本低,且從概念研究到發射的周期較短(一般是兩到三年),可以讓學生以及越來越多的群眾科學家和工程師參與美國太空總署的太空探索任務中。通過為學生和老師們提供親身實踐的機會,美國太空總署的立方體衛星吸引了更多學生選擇並留在了科學、技術、工程和數學領域,強化了該局甚至整個美國在太空探索方面的未來人才儲備。

【圖:美國太空總署;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

美國太空總署發現土衛二冰層之下整體被海水覆蓋

土衛二冰層下全部是海洋
美國太空總署9月15日公佈,根據卡西尼號太空船的探測數據顯示,土衛二(Enceladus)的冰層之下。存在一個巨大的地下海洋,將整個衛星包裹著。 原來科學家一直以為海洋只是存在土衛二局部的地下區域。而如今探測發現土衛二有大量液態水存在,由此生命體存在的可能性也随之增大。

土衛二是一個直徑約五百公里的星球。美國太空總署認為,土衛二的構造應該是,中心部分有一個岩石質的核,核的周圍有海水和冰層,這些海水和冰層像外殼一樣把內核包裹起來。

【圖:美國太空總署;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】