Category Archives: 天文新聞

地球收到來自十一光年外紅矮星奇特訊號

宜居行星實驗室偵測的紅矮星
波多黎各大學阿雷西博(University of Puerto Rico at Arecibo)分校的天文學家發現一些非常特殊的訊號,從一顆距離地球10.89光年紅矮星發出。

這些神秘的訊號在互聯網上熱烈討論,有人認為,這顆編號羅斯(Ross)128的紅矮星上,可能發現外星生命。儘管天文學家已經努力嘗試向公眾辟謠,但是仍然有人向這方面猜測。

波多黎各大學阿雷西博分校的宜居行星實驗室主任亞伯·曼德斯(Abel Mendez)在他的博客貼文表示,如果你也半信半疑,外星人假說是許多其它沒有更好的解釋情況下最後的底線。

天文學家在今年4月和5月,當時該團隊正在研究一系列小而相對冷的紅矮星,不尋常的訊號首次出現,而這些紅矮星中,有些恆星已知有行星盤存在。至於羅斯128,目前並不知道是否有行星,但是他們意識到從羅斯128獲得的十分鐘動態頻譜中,有一些非常奇特的訊號。

它些訊號首先在5月13日在0053 GMT觀測到,是由一些具有非常強的色散特徵的寬頻準週期性非極化脈衝組成。
研究團隊認為訊號不是地面上的射頻干擾,而羅斯是128星獨有的,而且之前和之後的其它恆星的觀測沒有顯示任何相似之處。

這些強烈的訊號爆發有三個主要的可能性,(1)它們可能是類似太陽耀斑的拋射,(2)它們可能是羅斯128星範圍內其它星體的物質拋射,或者(3)它們可能是環繞羅斯128星在高軌道衛星的爆炸。

由於訊號微弱,地球上其它射電天文望遠鏡可能無法接收到,曼德斯表示,阿雷西博天文台的天文學家將會聯同其他天文學家,透過艾倫望射電遠鏡陣列(Allen Telescope Array)和綠堤射電天文望遠鏡(Green Bank Telescope)於下星期日(7月23日)晚間再次觀測這顆星球。

【圖:阿雷西博天文台;文:節譯自物理學機構網頁】

小行星可能曾經是一些巨大泥球

畫家筆下的隼鳥二號收集來自小行星的樣本
一項研究發現,在小行星出現前,圍繞太陽系飛速運轉的巨大泥球曾存在過。現時最常見的小行星是碳質小行星,它們可能向地球輸送了水和有機分子,甚至可能是岩質小行星的前身。研究認為,此類小行星形成於令太陽系誕生的緻密氣體和塵埃盤中的冰、塵土和稱為隕石球粒的礦物質。不過關於碳質小行星的歷史目前知之甚少,並且它們擁有一些無法解釋的特徵。這些岩石似乎是在相對較低和一致的溫度下被改變的,因此它們肯定擁有某種方式從內部失去熱量。一些人提出,早期小行星內部流動的水令它們冷卻,但可溶性元素似乎並未到處移動。而如果水曾經存在過,這應該是意料中的事情。

來自澳洲科廷大學(Curtin University)的菲利普·布蘭德(Philip Bland)和來自美國亞利桑那州行星科學研究所的布賴恩·特拉維斯(Bryan Travis)表示,將早期小行星模型化為泥球看上去更加合理。

布蘭德指出,當冰、塵埃和隕石球粒聚集在一起時,它們並未在壓力的作用下被直接壓縮成岩石。相反,冰被塵埃和氣體中存在的衰變放射性原子融化,從而將上述混合物變成泥球。

他們的模型表明,這些泥球小行星可能是由太陽形成後殘留的粉末狀物質構成的。同時,這種傳導使小行星內部很容易失去熱量。可溶性和不可溶性元素被混合在一起,從而保存了小行星的原始化學物質。泥球隨後變成岩石,而這可能是在小行星一旦變得足夠大便會產生的重力壓力的輔助下形成的。

【圖:日本宇宙航空研究開發機構;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】

至今為止已知最小的恆星竟與土星差不多大

星、土星、EBLM J0555-57Ab和TRAPPIST-1
英國劍橋大學(University of Cambridge)天文學家亞歷山大·馮·伯蒂奇(Alexander von Boetticher)等人分析發現EBLM J0555-57Ab這顆恆星的質量只有太陽質量的0.081倍(相當於85倍木星質量),半徑大約是太陽的0.084倍(相當於0.84倍木星半徑),這樣的大小只比太陽系第二大的行星:土星大一些而已!這項發現使得EBLM J0555-57Ab成為至今為止已知最小的恆星,也顯示了恆星能到多小的程度。如果有人類可以待在這顆恆星的表面,他將感受到比地球表面高三百倍的重力強度,即是一個體重五十公斤重的人,在EBLM J0555-57Ab表面的將達十五公噸重!

這顆恆星應該是恆星能達到的最小尺寸,因為若再小一點的話,其質量不夠大,恆星的核心壓力過低,將無法點燃核心氫融合成氦的核融合反應,那麼將無法成為正式恆星,而是形成所謂的棕矮星(brown dwarf)。氫核融合反應是太陽等恆星的光與熱的能量來源,若能將太陽能有效地轉換成地球可以使用的能源,只需要一點點太陽能,就可以讓地球的能源問題解決。

除了尺寸小得驚人之外,像EBLM J0555-57Ab這樣又小又暗的恆星,也是偵測地球級且有表面液態水的系外行星的最佳場所,因為這類所謂的極低溫矮星(ultracool dwarf),例如TRAPPIST-1,就已經在其周圍偵測到七顆地球級別的系外行星。但是由於這顆恆星可能比許多已知的氣體巨行星還小而冷,所以它雖然具有恆星的特徵,但因為太暗、質量又很低,所以比許多大一點的氣體巨行星還難以測得其大小。

EBLM J0555-57Ab距離地球約六百光年,位在一個雙星系統內,由廣角尋找行星(Wide Angle Search for Planets,簡稱WASP)系外行星搜尋計劃首先發現,兩顆子星的互繞週期約7.8天,質量比約為0.07,顯示EBLM J0555-57Ab和主星EBLM J0555-5相差頗大,主星EBLM J0555-5是顆與太陽差不多的恆星(即所謂的類太陽恆星),伴星EBLM J0555-57Ab卻是土星等級的恆星。

【圖:劍橋大學;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】

天文學家利用重力透鏡解析遙遠星系恆星形成區

重力透鏡有助於顯示早期宇宙中的恆星形成區
雖然哈勃太空望遠鏡位於大氣層之外,在可見光和近紅外波段具有超級敏銳的解析力,但有時仍力不從心。比如距離我們太過遙遠的星系,哈勃太空望遠鏡只能看到模糊的光斑,而分辨不出其中的細節。但偶然間宇宙會給我們天然放大鏡:重力透鏡,讓天文學家看得更遠更清楚!

若遙遠星系和地球之間若恰巧有巨大的重力源,如星系或星系團,其重力會將遙遠星系的光線彎曲,產生類似放大鏡的效果,此為重力透鏡。不過,被重力透鏡放大的影像通常會扭曲變形,無法分辨出星系的原貌。最近,天文學家藉助新的計算方法還原了一個星系被重力透鏡扭曲的影像,而獲得比哈伯望遠鏡本身能力清晰十倍的照片,並看到星系裡由新生恆星構成的明亮光斑。

此星系距離我們約一百一十億光年,處於大霹靂後僅二十七億年的年輕宇宙裡。位於地球與星系間的星系團,將星系的光線扭曲成了一道光弧並且放大了近三十倍。天文學家經由計算後還原了星系原貌,在其中顯現出二十多個亮斑。這些亮斑是恆星形成區,寬度約二百至三百光年。但理論上認為早期宇宙的星系,其恆星形成區的直徑應該在三千光年左右,因此觀測值比理論小多了,值得未來繼續研究。即將於2018年發射升空的韋伯望遠鏡,有能力觀測到宇宙更早期的更紅、更暗的天體。也許能找到答案。

【圖:劍橋大學;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】

美國太空總署發佈朱諾號傳回木星大紅斑壯觀影像

朱諾號傳回木星大紅斑壯觀影像
美國太空總署公佈由業餘公民科學家(Citizen Scientist)積信·美謝(Jason Major)從朱諾號攝影機近距離拍攝木星大紅斑經過圖像處理後的彩色照片。

照片於2017年7月11日香港時間上午10時10分拍攝,當時朱諾號太空船正在執行環繞木星的第七次近距離飛行。 在拍攝圖像時,太空船距木星雲層的頂部只有13,917公里。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

人工智能協助蓋亞衛星觀測資料中找到六顆新高速恆星

畫家筆下的蓋亞衛星
歐洲太空總署在6月份發佈了蓋亞(GAIA) 衞星的最新觀測結果,研究人員在人工智能軟體的協助下,發現了六顆超高速從銀河中心飛向邊緣的恆星。關於這些天體的研究,可能提供揭開銀河系中心最昏暗區域的線索。

銀河系中的數千億顆恆星大部份位在銀盤及其核心的膨漲核球區域,剩下的恆星則分布在直徑達六十五萬光年的銀暈之中。

這些恆星並非靜止,實際上皆環繞著銀河的中心在移動中,移動的速度與恆星的位置有關,例如太陽的速度約為每秒二百二十公里,而在銀暈中的恆星移動速度大約每秒一百五十公里。偶然有些恆星的速度會超過這些眾所周知的平均速度。

約十年前科學家即已發現第一批超高速度的恆星,這些恆星可能在銀河中心附近移動時受到銀核中心達四百萬個太陽質量的超重黑洞引力交互作用,這些恆星以數百公里的秒速在銀河系中橫衝直撞。

銀河系中的數千億顆恆星大部份位在銀盤及其核心的膨漲核球區域,剩下的恆星則分布在直徑達六十五萬光年的銀暈之中。

程式在經過訓練後方能在蓋亞的巨大資料庫中辨識高速的天體。在2016年的上半年研究團隊持續的發展及訓練程式的辨識能力,準備應用在蓋亞於2016年9月4日釋出的第一批資料。

蓋亞計劃第一批釋出的資料中包含了超過十億顆恆星的位置,其中兩百萬顆還另外包含距離及運動的資料。合併Ga蓋亞的第一年觀測資料及歐洲太空總署的依巴谷任務(Hipparcos mission),成為第谷-蓋亞天體測量解決方案(Tycho-Gaia Astrometric Solution,簡稱TGAS)計劃,未來蓋亞的資料也將提供該計劃使用。   

在資料發佈的當天,研究團隊就將程式應用在TGAS 的二百萬顆恆星資料上,在一個小時內就將高速天體的目標範圍縮小到二萬顆可能的恆星,約是原始資料的百分之一。進一步的篩選距離及運動的精度後留下了八十顆候選的恆星。

結合其他恆星目錄及觀測後,新發現了六顆可能來自銀河中心,移動速度高於每秒三百六十公里,其中之一速度超過每秒五百公里,已不受銀河的引力控制,未來可能永遠離開銀河系。其他較慢的恆星,更讓科學家感興趣,它們減速的原因可能與暗物質有所關聯。

【圖:歐洲太空總署;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】

日本成功進行超小型衛星量子通訊實驗

太空光通訊研究先進技術衛星組裝情況
日本信息通訊研究機構7月11日宣佈首次用微型衛星成功進行了量子通訊實驗,該機構稱超遠距離、高保密性衛星通訊網研究向前邁進一大步。

日本信息通信研究機構稱,他們使用一顆名為太空光通訊研究先進技術衛星(Space Optical Communications Research Advanced Technology Satellite,簡稱SOCRATES)的微型衛星進行了量子通訊實驗,在衛星和位於東京都小金井市的一個地面站之間成功進行了光子單位的信息傳送。

SOCRATES衛星只有五十公斤,搭載一個重六公斤的小型量子通訊傳輸裝置,在六百公里高的軌道上以每秒七公里的速度高速移動,並以每秒一千萬比特(bit)的速率向地面站發送光訊號。地面站一邊接收一個個光子一邊將訊號復原。

日本信息通訊研究機構表示,這個研究,原本需要大型衛星的量子通訊現在也可以用更低成本的小型衛星來實現,預計未來將有更多研究機構和企業投入到量子通訊產業中,這有助於太空產業的進一步發展。

【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】研究全文刊登在已經出版的英國《自然·光子學》月刊網絡版上。

中外科學家宇宙黑暗時代再電離研究獲重要突破

宇宙早期二十三個紅移7.0星系的分佈
中國科技大學王俊賢教授和中國科學院上海天文台鄭振亞研究員及其合作團隊在宇宙再電離研究領域獲突破性進展,他們觀測獲得了一個宇宙早期(大爆炸後約八億年,約為宇宙當前年齡6%時)的星系樣本,並由此發現在這個宇宙年齡的時候,宇宙星系際彌散介質中氫的電離比例為約五成。

宇宙大爆炸之後大概三十萬年,整個宇宙處於黑暗時代。在那段時期,宇宙中沒有恆星,沒有星系,整個宇宙被中性氫所充滿。這段整個宇宙的整體相變過程被稱之為再電離,但如何確定再電離的細緻過程以及第一代星系何時形成依然是天體物理學上一個極具挑戰性的問題。

宇宙早期天體所輻射的萊曼α(Lyman-alpha)發射線光子會被星系際彌散的中性氫原子散射,就像大霧中的車燈,使星系被中性氫原子散射遮擋。如果周圍環境開始電離,大霧變弱,完全電離則大霧消失。對萊曼阿爾法發射線星系的觀測因此是探測宇宙再電離的關鍵手段。

宇宙再電離時期的萊曼阿爾法星系,是中國科技大學王俊賢教授發起組織的一個由中國、美國、智利三國天文學家參加的研究項目據介紹,該項目使用智利托洛洛山美洲際天文台(Cerro Tololo Inter-American Observatory)四米口徑望遠鏡上的超大視場暗能量相機,通過專門定制的窄帶濾波片,系統搜尋宇宙黑暗時代萊曼阿爾法發射線星系(紅移~7.0)。

【圖、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】 研究全文刊登在已經出版的《天體物理學快報》

朱諾號今早飛掠木星大紅斑

木星的大紅斑
木星的大紅斑是一個在木星的南赤道帶邊緣存在了很久的反氣旋旋渦,它大到足以放進兩個地球。今日早上香港時間9時55分,美國太空總署朱諾號(Juno)將會在3,540公里高度近距離飛掠大紅斑,歷時十二分鐘。飛掠的照片幾日後將會傳回地面控制中心。如果朱諾號上所有儀器都能正常操作,相信會對大紅斑有一些發現。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

宇宙塵埃工廠揭露星星如何誕生的線索

1987A超新星爆炸殘餘物的寒冷內部區域
英國卡迪夫大學(Cardiff University)物理與天文學院以松浦松子博士為首的科學家團隊,首次在超新星爆炸的中心發現了豐富的分子儲存庫。

科學家在1987A超新星的冷卻過程中,發現了兩個以前未檢測到的分子,甲酸(HCO +)和一氧化硫(SO),它們位於距離我們自己的銀河系附近鄰近十六萬三千光年。這次爆炸事件最初在一九八七年二月發現,新鑑定的分子伴隨著先前檢測的化合物,例如:一氧化碳(CO)和氧化矽(SiO),研究人員估計,在氧化矽膠分子中可以發現來自爆炸星的大約千分之一個矽原子,而在每百萬個碳原子中只有少數幾個在甲酸分子。以前認為,超新星的大規模爆炸將完全破壞可能已經存在的任何分子和灰塵,然而這些意想不到的分子的檢測顯示,星星的爆炸性死亡可能導致分子和灰塵的雲層在極冷的溫度下,與在恆星誕生的恆星苗圃中看到的條件相似。

【圖:美國國立射電天文台;文:節譯自英國卡迪夫大學新聞公佈】 研究全文刊登在已經出版的英國《皇家天文學會月刊》