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发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　微中子的质量是多少？这个问题已经困扰了物理学家几十年，虽然它很小，但应该也不太可能是零，或许就像脑筋急转弯一样，要跳脱出固有的思维模式来寻找答案。

　　筑波大学、京都大学、东京大学的物理学家们使用一个新方法试图模拟其结果。从技术上来说，科学家曾经认为这种幽灵般的粒子可能与光子一样没有质量，但在20多年前，我们得知了微中子有三种不同的形式或者说「味道」，并且在移动的过程中会一直在这三种之间相互转换。正因为如此，科学家们坚信微中子一定也有质量，若微中子没有质量，它们会在真空中以光速运动，时间对它们来说毫无意义，意即根本不会在形式上转换才对。

　　在一个典型的物理模型中，你可以将假设性的物体，譬如假想太阳系或是一堆原子输入进电脑的三度空间模拟，透过时间的推移去观察最后会发生什么。这种多体问题可以用大尺度模拟来达成，但次原子粒子相较于经典粒子可能不会遵循相同的规则，所以在这个新模拟中，研究人员从电浆物理学中借鉴了一个叫做弗拉索夫模拟（Vlasov simulation）的概念，而不是把微中子视为离散的经典物体，这个概念是将其视为连续的介质。

　　配合日本理化研究所计算科学中心的超级电脑模拟，它们将400兆个网格及3300亿个天体的计算统合后，似乎准确地重现了宇宙微中子的复杂动力学，也同时为微中子的质量设定了上限，即单个电子的50万分之一。

　　论文第一作者，东京大学的物理学家吉川浩司表示，未来的工作将需要调整细节，希望能将微中子的质量测量的更加精确，而且此一创新方法已经获得入围2021年ACM戈登贝尔奖，以此法模拟大尺度结构的革命性新方法，不仅是物理学家渴望精确了解微中子的质量而已，同时也能应用于电浆物理学，该研究发表于电脑资讯科技全文资料库（ACM digital library）。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

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发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　一群来自荷兰、英国和美国的天文学家在AGC 114905中没有发现暗物质的踪迹，该研究结果发表于《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》上。

　　AGC 114905是一个距离地球约2.5亿光年，且富含气体的超稀疏星系（Ultra diffuse galaxy），超稀疏星系的大小与银河系相当，但恒星的数量却少了数千倍，因为缺乏恒星形成的气体，因此光度极低，这表示当你往该星系方向看过去时，会难以发现此类星系的存在。

　　研究团队使用甚大天线阵（VLA）在2020年7月至10月期间，收集了长达40个小时AGC 114905中气体旋转的数据。随后，他们制作了一张图表，x轴显示气体到星系中心的距离，y轴显示气体的旋转速度。这是揭示暗物质存在的标准方法，而图中显示AGC 114905中气体的运动可以完全用普通物质来解释。

　　目前普遍的论点认为暗物质是星系组成的关键，所有星系当然包含超稀疏星系，只有在与暗物质结合时才能存在。研究人员表示目前的问题是理论预测AGC 114905中一定存在暗物质，但观测的结果却表明没有，事实上，理论和观测之间的差异只会越来越大。

　　因此在论文中，研究人员逐一列出了缺乏暗物质的可能解释。例如：AGC 114905可能已经被附近的大型星系剥离了暗物质，但是没有。而在著名的星系形成框架，即所谓的冷暗物质（Cold Dark Matter）模型中，我们将不得不引入远远超出通常范围的极端参数值。此外，还使用修正的牛顿动力学，这是冷暗物质的另一种理论，我们无法重现星系内气体的运动。

　　还有另一个假设可能会改变他们的结论，那就是他们认为团队正在观察星系的估计角度。研究人员表示这个角度必须与他们的估计大相径庭，才会有暗物质存在的空间。同时，研究人员也正在详细检查另一个超稀疏星系，如果在那个星系中仍然没有观测到暗物质的踪迹，将更有力的支持无暗物质的星系的论点。（编译/台北天文馆赵瑞青）

图片显示富含气体的超稀疏星系AGC 114905，蓝色为恒星、绿色为中性氢气。
图片显示富含气体的超稀疏星系AGC 114905，蓝色为恒星、绿色为中性氢气。

资料来源：SCI-NEWS

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发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　中国的玉兔二号月球车在探索月球背面的冯·卡门（Von Kármán）撞击坑时，发现了一个奇特的物体，在非常模糊影像中，它似乎是立方体突出物。这奇异物体被戏称为“神秘小屋”。中国国家航天局表示，玉兔二号要走两三个月，才能靠近看清楚。需要这么久部分原因是月球车需要缓慢行驶，才能穿越布满砾石的危险地形，此外在持续两星期的月球夜晚中没有电力无法行走，太阳在头顶时也要关闭防止过热。

　　这不是首次玉兔二号在月球背面所见怪事。2019年看到一种被描述为“凝胶状”的奇特物质，结果证明是月球岩石因撞击而融化成的玻璃。玉兔二号与嫦娥四号在2019年1月登陆，原计划为期3个月，但已经生存接近3年，历经第37个“月球日”。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

Yutu-2's view of the distant mystery cube. (Our Space/CNSA)

资料来源：Science Alert

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发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：以肉眼观赏即可 可拍照 ★★★★

　　双子座流星雨（Geminids，004 GEM）是年度三大流星雨的最后压轴，活跃日期在12月4日至12月17日之间。今年极大期预期将发生在12月14日夜晚，根据国际流星组织（IMO）最新资料，预估ZHR可达每小时约150颗。不过月相逢月龄10的盈凸月，上半夜在月光影响下能看见的流星数量将大幅减少，因此子夜过后的下半夜较适合观赏。

　　欣赏流星雨不需望远镜等特殊器材，也不限于特定的景点，只要挑选视野开阔、光害与空气污染较少的地方以肉眼观赏即可，不过要注意避开月光的方向，才能降低其影响。适合欣赏的地点通常以两千公尺以上的高山最佳，乡村地区次之，而城市周边因光害与空气污染严重而不适合。

　　双子座流星雨不但流星数多且稳定，因此名列年度三大流星雨之一。流星雨的来源一般是彗星残留在轨道上的残渣，但双子座流星雨是第一个被确认来源为小行星的流星雨。天文学家认为这群流星雨来自第3200号小行星法厄同（3200 Phaethon），辐射点位在双子座头部的北河二附近，其流星特色是速度中等偏慢（约每秒35公里），亮度中等偏亮，偶尔会出现较明亮的火流星，不过流星划过后少留有余痕，这点和8月中旬的英仙座流星雨不一样。

2020双子座流星雨 吴昆臻
2020双子座流星雨 吴昆臻

　　台北天文馆也将在流星雨极大期晚间于阳明山、梨山、马祖等观星条件极佳的地点，以高画质摄影机进行星空直播，让民众透过网路也能即时欣赏到这次难得的流星雨美景。（编辑/台北天文馆虞景翔）

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发布单位：台北市立天文科学教育馆

Suresh Krishna/Moment/Getty Images

　　一项刊载于《自然通讯》期刊上的新研究估计，全球暖化可能使南极冰盖在短短十年达到倾覆点，意思是说，冰盖消失的不可逆转时刻可能会比先前想象的来得更早。

　　研究人员从冰芯中回顾了南极大陆2万年的历史，其显示过去冰盖退缩的时候，质量迅速减少的时期就像是非常突然地在10至20年内「启动」，有趣的是虽然退缩过程持续了几百年，但「关闭」也只花了几十年。当冰山从南极洲断裂时，它们沿着一条被称为冰山巷的主要航道漂流，从这些冰山释出的碎屑留在海床下绵延3.5公里的纪录。

　　透过这些冰山漂移的自然「日记」与冰原活动的电脑模拟结合，研究人员能够重现将近千年来冰原退缩的八个阶段，而每一次的冰盖不稳定及其后的相对重新稳定都大约在十年内的时间里发生，研究结果除了显示南极冰盖的损失日益增加之外，还能增强现代卫星影像仅有40年的资料库。

　　此外，在这八个阶段中，海平面上升的模式都是一样的，全球海平面受到影响的时间长达几个世纪，进一步的统计分析确定了这些变化的倾覆点，科学家表示如果十年的时间就能使整个系统「开启」，并且在未来几年内的状态表现得像过去曾经历的那样，那我们现在就在经历倾覆的过程。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

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发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　C/2014 UN271（又称为班纳-伯恩彗星）是我们目前以望远镜发现最大的彗星，经过研究2018年至2020年凌日系外行星巡天卫星（TESS）的观测资料，研究人员认为班纳-伯恩彗星活跃的时间要比先前认为的更早，且距离太阳更远。

　　一般而言，当太阳光开始加热彗星的表面，彗星上的冰变成水蒸气并释放出尘埃或沙砾的同时，彗星就会变得活跃，由此产生的薄雾被称作彗发，它可以协助天文学家准确地计算其组成成分。以班纳-伯恩彗星的距离来说，它仍然相当遥远，水无法升华，但有着类似距离的彗星，它们的彗尾很可能是由缓慢释放的一氧化碳造成的，而在此之前，只有一颗类似行为的彗星在距离太阳较远的地方被探测到。

　　为了探测班纳-伯恩彗星周围的彗发，需要巧妙的图片分层，研究人员使用TESS的多张快照组合在一起，并将总长28天的观测数据综合整理及校正彗星的位置。这颗彗星的大小直径约为100公里的数量级，该彗星甚至可能在进入我们的望远镜视野之前就已经产生了彗发。

　　透过对于来自柯伊伯带天体的影像重复叠加技术，研究人员能够确认他们的方法确实是正确的，他们在班纳-伯恩彗星周围发现的活动不仅仅是将几张图像叠加在一起造成的模煳效应而已。随着我们的望远镜和探测器变得更加强大，彗星的发现将会不断出现，详细的研究成果发表在《行星科学期刊》上。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

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发布单位：台北市立天文科学教育馆

南极地区2021年12月4日清晨出现日全食。美联社
南极地区2021年12月4日清晨出现日全食。美联社

　　自10月以来南极洲就进入永昼时节，太阳高挂、没有落下。但在12月4日因为月球直接从太阳正前方经过，出现日全食，全食带穿过阿根廷、英国和智利的南极领地，以及马里伯地（Marie Byrd Land）的无领主的区域，其中部分地区经历了将近2分钟全食阶段的黑暗。

　　日全食从格林威治时间早上7点开始，至8点06分结束，NASA在南极联盟冰川营地（the Union Glacier camp）扎营并全程直播。

　　同一时间，南美洲、非洲、澳大利亚和新西兰的南端等地区也会出现相当轻微的日偏食，南美洲和非洲，偏食出现在清晨；澳大利亚和新西兰则在日落时发生。在澳洲墨尔本，偏食食分约只有2%，新西兰弗卡吉尔食分也只有4%，这样轻微的偏食，人们当下往往是不会察觉日食正在发生。

南极日全食。法新社
南极日全食。法新社

　　虽然日全食大约每18个月发生一次，但能够看到日全食的情况仍然很少见，月球穿过地球时的阴影只有100-260公里宽，必须位于这条狭窄的路径内才能看到完全被遮蔽的日全食。太阳观测非常危险，必须使用专门设计的日食眼镜来保护眼睛，只有在非常短暂的全食阶段内，可以暂时摘下日食眼镜，欣赏难得全黑的太阳、外环漫射着日冕的奇景，但还是要非常非常谨慎。

　　下一次的日全食将于2023年4月出现在澳大利亚。（编译/台北天文馆刘恺俐）

资料来源：Science Alert

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发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　发表在《自然》期刊上的一项新研究中指出，这颗距离地球31光年的行星（GJ 367b），是目前已知的约5,000颗系外行星中最轻的一颗，质量约地球的一半。它的直径略超过9,000公里，只比火星稍大一点。

　　该团队表示，这项研究代表着在寻找「第二个地球」方面向前迈进了一步，意谓，天文学家可以掌握非常小的行星的特性。

　　共同作者Vincent Van Eylen博士（伦敦大学学院的穆拉德太空科学实验室）说，在这项新研究中，用了两种方法计算这颗行星的大小和质量，这两种方法都涉及到分析这颗行星的母恒星发出的光。一种方法是测量当行星从恒星前面经过时恒星发出的光的亮度稍微降低的现象，这是利用美国NASA凌日系外行星巡天卫星（TESS）的数据完成的。

　　另一种方法是从行星对恒星运动的影响来推断行星的质量。这种运动很轻微，速度是每秒80公分，不超过步行的速度，所以我们能够在31光年之外探测到这种微小的运动，真是太神奇了。

系外行星GJ 367b（艺术家想像图）白天时非常热，使得所含的铁几乎熔化。
系外行星GJ 367b（艺术家想像图）白天时非常热，使得所含的铁几乎熔化。

　　从其半径和质量的精确测量来看，GJ 367b被归类为岩质行星，属于超短周期（USP）系外行星群，在不到24小时内绕母恒星旋转1圈。这使它跻身于亚地球大小的类地行星之列，在寻找「第二个地球」方面向前迈进了一步。

　　研究人员还能够得出有关此系外行星的内部结构。它是一颗低质量的岩石行星，密度比地球大，意谓这颗行星以铁核为主，这些特性与水星相似，它的铁和镍核不成比例地大，使它与太阳系中的其他类地天体区分开来。

　　然而，这颗行星非常靠近母恒星，意味着它暴露在比地球强500多倍的辐射之下。地表温度可能高达摄氏1,500度，所有岩石和金属都会在这个温度下熔化。

　　这颗新发现的系外行星的母恒星是一颗名为GJ 367的红矮星，只有太阳的一半大小。这使系外行星更容易被发现，因为红矮星不仅比太阳更小且更冷。红矮星是宇宙中最常见的恒星天体之一，因此是寻找系外行星的合适目标。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：Phys.org

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发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　天文学家使用欧南天文台甚大望远镜（VLT）的MUSE光谱仪发现最近的一对超大质量黑洞，它们位在宝瓶座NGC 7727星系，距地球约8900万光年！尽管很遥远，但相较前记录为4.7亿光年，却非常近。它们也打破超大质量黑洞对的最小间隔距离记录，仅相距1600光年，推论这对黑洞将在2.5亿年后合并成一个更巨大的黑洞。

　　这对黑洞不知何故没有发出太多X射线，因此之前没被找到。法国斯特拉斯堡天文台带领的团队通过观察黑洞的重力影响周围恒星的运动来确定质量，大黑洞位于NGC 7727的核心，质量是太阳的1.54亿倍，较小黑洞则是630万个太阳质量。科学家认为，这一发现可让我们窥探超大质量黑洞的形成过程，也意味着这种星系合并现象，可能包含许多隐藏的大质量黑洞，估计是已知的超大质量黑洞总数的30%。科学家们预计，随着欧南天文台在智利北部的极大望远镜（ELT）于2024年完工后，对于超大质量黑洞的搜索与研究将有所突破。论文发表在Astronomy & Astrophysics学刊。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

宝瓶座NGC 7727星系
宝瓶座NGC 7727星系

资料来源：Space.com

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发布单位：香港天文学会

星系

　　天文学爱好者朱塞佩·多纳蒂洛（Giuseppe Donatiello）在搜索由一系列不同望远镜进行的暗能量光谱仪传统影像巡天（Dark Energy Spectroscopic Instrument Legacy Imaging Surveys）计划收集的公开天文数据时，发现这个星系。

　　由西班牙安达卢西亚天体物理研究所（Instituto de Astrofisica de Andalucia）的大卫·马丁内斯-德尔加多（David Martinez-Delgado）博士领导的天体物理学家对这些发现进行跟进，他们使用伽利略国家望远镜（Telescopio Nazionale Galileo）拍摄的更深层图像来确认矮星系。

　　称为双鱼座VII/三角座III（Pisces VII/Tri III）的矮星系可能是一个孤立的矮星系，或者是梅西耶33（M33）的卫星星系，也称为三角座星系，距离地球约三百万光年。

　　如果双鱼座VII/三角座III是个孤立的矮星系，它将是至今为止探测到的最暗的星系，一个不属于更大的星系团或星系团并且只有重力的星系。

　　另一方面，如果矮星系是距离主体约二十三万光年的M33延伸，它可以作为对当前描述星系如何形成和演化的模型的重要确认。这意味着，无论这些事情中的那一个是正确，这个发现对天体物理学来说，都是一个重要的发现。

　　关于星系形成的理论知识意味着我们希望看到更多的小星系围绕三角星系M33运行。然而，到目前为止，它只有一个已知的卫星系，如果这个新发现的星系确实属于M33，这可能意味着还有更多尚未发现的星系，因为它们太微弱，无法在之前对该系统的调查中出现。

　　研究团队现在将尝试准确测量双鱼座VII/三角座III的距离，评估它是否相对于M33移动。这项调查需要使用其它望远镜进行进一步拍摄，来核实新的矮星是独立的星系还是M33的卫星系。解决这个问题也将有助于确定矮星系保留的名称，如果它独自在宇宙中游荡，则名为双鱼座VII，如果它构成更大的M33/三角座星系的一部分，则名为三角座III。

　　M33本身就是一个卫星系，它属于仙女座星系。好像银河系一样的螺旋星系，M33也是本星系群中质量最大的星系之一，也包含我们的银河系。M33直径约为五万二千光年，是银河系的一半左右。

　　哈勃太空望远镜使我们能够接触到更暗的恒星，这些恒星作为更强大的距离估计器，因为它们具有标准亮度。为了确认新星系的运动，我们需要使用八米或十米口径的望远镜进行拍摄。

　　【图：西班牙安达卢西亚天体物理研究所，文：节译自英国舒梨大学2021年11月17日新闻公布；新闻资讯由林景明提供】研究全文刊登在2021年10月5日出版的英国《皇家天文学会月报》，标题是：Pisces VII: discovery of a possible satellite of Messier 33 in the DESI legacy imaging surveys