发布单位:台北市立天文科学教育馆

Ursa Major Arc

  近日召开的美国天文学会线上会议中,一个团队发表了他们意外在大熊座发现的弧线,推测可能是大约10万年前发生的超新星爆炸而来。不过一般肉眼与摄影设备并无法观察到,他们透过紫外线摄影才捕捉到这个横跨30°的微弱氢气弧。

  该团队是由三位业余天文学家David Mittelman、Dennis di Cicco和Sean Walker所领导的MDW巡天计划发现,他们在进行的Hα射线的调查中意外发现了这一特征。MDW巡天计划旨在针对全天656.3纳米(由电离氢发出的光波段)的光进行成像。与他们的研究合作、威斯康辛大学的Robert Benjamin说,在巡天过程中捕捉了一个圆弧,而这个圆弧和紫外线的数据「非常完美」地对齐。

MDW巡天计划拍摄到的弧线

  Benjamin将这个特征描述为超新星的典型波状震荡,也就是超新星吹出的球形气泡,并形成一个弯曲的震荡前部。根据气体与周围环境的相互作用,研究人员估计这个弧形结构距离我们大约600光年。由于弧的形状相当完美,推测当超新星冲击波通过时,其他爆炸事件很可能已经清除了其经过的区域。(编译/台北天文馆王彦翔)

资料来源:Sky & Telescope

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  最近NASA的太阳观测卫星「日地关系天文台A」(STEREO-A),捕捉到了一个有趣的画面,在观测太阳风的同时,拍到了刚好通过太阳附近的C/2019 Y4 (ATLAS)彗星,同时水星也进入了视野中。

  「日地关系天文台」于2006年发射升空,部署在地球轨道前方(STEREO-A)及后方(STEREO-B)的拉格朗日点上,两颗卫星可以同时观察太阳六分之五的表面。

STEREO-A捕捉到的「ATLAS彗星、太阳风、水星」同框画面。(Image: © NASA/NRL/STEREO/Karl Battams)

STEREO-A捕捉到的「ATLAS彗星、太阳风、水星」同框画面。(Image:  © NASA/NRL/STEREO/Karl Battams)

  这幅影像是由STEREO-A从5月25日到6月1日的拍摄画面所合成。左侧摆动的丝状云气就是太阳风,它是由太阳的带电粒子组成,背景则是无数恒星(直条纹为影像失真)。ATLAS彗星从画面中央由上而下通过,尽管4月时它崩解成碎片,但从STEREO-A的影像中看起来碎片并无分散。动画中段之后,明亮的水星从画面左方进入。

  除了STEREO-A捕捉到的画面,日前「太阳轨道载具」也以近距离的方式直接通过了ATLAS彗星的彗尾,NASA和ESA尚未宣布这次观测是否成功,STEREO-A的画面先为这次难得的观测机会做了一个小开场。(编译/台北天文馆虞景翔)

资料来源:Space.com

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  今年年初,有颗彗星从遥远的恒星游走到太阳系里,它是鲍里索夫彗星(2I/Borisov)。后来发现它开始分裂时似乎将迈入死亡,但近期论文表示彗星的主体倖存下来。这是双赢的局面,部分彗星确实破裂了,意味着科学家可分析其内部的碎片以了解其组成,而且这颗冰冷的太空岩石还能继续它的穿越星际之旅。

  在2019年8月发现鲍里索夫彗星时,它就显现出特殊的轨迹与速度,使其成为第二颗来自太阳系外的天体,以及首颗星际彗星。当它于2019年12月8日到达近日点,太阳的引力使其路径略微弯曲,并在今年3月开始活跃起来。波兰天文学家首先注意它的亮度增加,认为是彗核分裂造成灰尘和冰块的爆发。3月底,哈勃太空望远镜证实这点,发现鲍里索夫彗星分成两块。但由David Jewitt领导的洛杉矶加利福尼亚大学团队认为彗星完全瓦解的可能性不大。Jewitt表示:经由观测表明彗核的爆发和分裂属于较小事件,占总质量的比例很小,因此鲍里索夫彗星将继续生存下去。

鲍里索夫彗星

  来自太阳系外围的彗星常见在近日点崩解,天文学家认为是彗星的冰昇华加速彗星的旋转,此过程会使彗星不稳定导致破裂。鲍里索夫彗星的特征类似太阳系外围彗星,因此也可能破碎。根据论文描述,3月4日至9日这颗彗星显现第一次爆发。之后在3月30日,就发现第二块彗星。但是到了4月3日,发现第二块彗星已经消失。根据Jewitt和小组计算,3月初的爆发出一片约100平方公里的云,这云块由大小约0.1毫米的粒子所组成,估计质量约为2000万公斤,这与彗核相较仅是九牛一毛。小组估计彗核半径500公尺,约3千亿公斤。随后出现的第二个物体,约12万公斤。研究小组认为,这块碎片在3月初爆发时已经产生出来,但在几星期后才被看见。研究团队认为彗核的爆发和分裂相较之下很小的事件,所占总质量很小,鲍里索夫彗星将在穿越太阳系之旅中生存下去。(编译/台北天文馆李瑾)

资料来源:Science Alert

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  近年靠着NASA的木星探测器「朱诺号」及哈勃太空望远镜,天文学家获取了无比清晰的木星影像,帮助科学家对木星大气的了解。哈勃太空望远镜的光学和紫外光观测搭配朱诺号的无线电观测波段,揭示了这颗巨大行星的更多秘密。

  不过这三年来,天文学家也使用在夏威夷毛纳基山上,口径达8.1米(约哈勃太空望远镜的3倍)的北双子座望远镜,多次以红外光拍摄木星,他们使用大量观测结果中,大气最稳定、成像品质最好的那些影像,合成为地面上所拍摄,最清晰的木星影像,以红外光拍摄的木星,也补足了朱诺号及哈勃太空望远镜无法处理的细节。

  双子座望远镜的近红外成像仪(NIRI)使天文学家能够深入观察木星的强大风暴,因为更长波长的红外光可以穿过较薄的雾气,但会被木星大气层中较高的厚云所遮盖。这在成像中产生类似万圣节南瓜灯的效果,底层微微的红光从行星厚厚的云层中的缝隙中透出。

哈勃太空望远镜(可见光)与双子座望远镜(红外光)成像比较。

哈勃太空望远镜(可见光)与双子座望远镜(红外光)成像比较。

  过去哈勃太空望远镜所拍摄的「大红斑」上有黯淡的半圆,过去曾认为是由云层的颜色变化所致,但双子座望远镜的成像中该处则出现了明亮的圆弧,说明此处应为云层的缝隙,可见光下形成阴影一片漆黑,但红外光反而从这个缝隙中透出,与周围厚重云层处形成强烈对比。

  双子座望远镜与朱诺号、哈勃太空望远镜,分别位处地面和太空中,各自以不同波段观测木星,形成完美的互补。(编译/台北天文馆虞景翔)

资料来源:phys.org

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  去年创下多项小行星探测纪录的隼鸟2号(はやぶさ2)正带着龙宫小行星的样本返回地球,不过科学家可没闲着,今日由东京大学诸田智克教授领导的团队根据隼鸟2号的光学观测结果,针对龙宫小行星的演化史推测发表于Science期刊上。

  隼鸟2号2019年2月22日成功地接触龙宫,并采集到其表面的样本。从当时接触的录影画面中可以看到白色的岩石向四周飞溅,但同时却扬起大量的黑色尘埃微粒让周围颜色变黑。当隼鸟2号回到空中后,再次拍摄采样点也发现表面反射光谱比采样前变红了不少。

隼鸟2号第一次接触小行星前后的影像,时间为世界时。

隼鸟2号第一次接触小行星前后的影像,时间为世界时。

隼鸟2号接触前后的颜色变化。

隼鸟2号接触前后的颜色变化。

  另一方面,从全小行星反射光谱扫描结果则发现到,比较浅(代表年轻)的陨石坑,反射光谱会比较偏蓝,反照率较高;比较深(代表古老)的陨石坑,反射光谱会比较偏红,反照率较低。这样的颜色分布也不仅止于陨石坑年老与否,中纬度地区会比较偏红,赤道与两极则偏蓝。

反射光谱地图。

龙宫小行星表面的反射光谱地图。A、B与C则显示陨石坑在反照率与反射光谱强化后的颜色分布。图中的B1与B2陨石坑就是较为年轻的陨石坑。

  根据以上的观察,诸田教授等人认为龙宫小行星之所以会变红是因为它曾经比现在还要靠近太阳,在强烈太阳光的风化作用下表面物质因而发生变质。之后,随着小行星迁移到现在的轨道,晚近的陨石撞击让底下较新鲜的物质露出,因此较风化过后的表面还偏蓝。从陨石坑年代来推断,接近太阳的时期应该在距今30万到800万年前。回头再看隼鸟2号的采样画面,科学家推测隼鸟2号应该有采集到两种不同颜色的物质,因此都相当期待隼鸟2号携带回来的样本能带给我们更多龙宫小行星的演化细节!(编译/台北天文馆王彦翔)

诸田教授等人推测的龙宫小行星演化史。

诸田教授等人推测的龙宫小行星演化史。

资料来源:JAXA

发布单位:台北市立天文科学教育馆

HR 6819系统的两颗恒星绕着中间看不见的黑洞旋转。(来源:ESO/L. Calçada)

HR 6819系统的两颗恒星绕着中间看不见的黑洞旋转。(来源:ESO/L. Calçada)

  天文学家发现最近的黑洞,它位于望远镜座,距离“仅”1000光年!是迄今为止人类发现的最近黑洞。在此之前,人类确认的距离地球最近黑洞为3000光年。其实,黑洞有机会被“看见”,若黑洞附近有恒星或其他物质靠近,黑洞会进食并发出大量的X射线,就有机会发现它。但是黑洞周围若没有物质,则很难被发现。最近研究人员发现这种安静的黑洞,发表在Astronomy & Astrophysics期刊。

  黑洞是HR 6819恒星系统成员,HR 6819为5.3星等肉眼可见的恒星,先前认为是双星。团队使用欧南天文台在智利的拉西拉天文台,以2.2米MPG/ESO望远镜进行观测双星计划,在分析观察结果时,惊讶发现HR 6819存在第三个未被发现的天体,以FEROS光谱仪进行的观测表明,一颗恒星以40天的轨道绕着这个看不见的天体,而第二颗恒星在远处绕行这对系统。团队估计看不见的天体质量超过4.2太阳质量,认为它是黑洞。

  迄今为止,天文学家在我们的银河系中仅发现几十颗黑洞,这些黑洞都与周围物质发生强烈相互作用,并释放出强大的X射线被发现。但是科学家估计,在银河系的生命期中应该有更多的恒星坍塌成黑洞。发现HR 6819中这类安静而隐藏黑洞,证实这个想法。

  论文作者表示,另一个名为LB-1的系统可能也是类似的三星系统。这种恒星绕内部为一对黑洞或黑洞和中子星组成双星的系统,可能会剧烈合并,并释放出足以在地球上探测到的引力波。虽然HR 6819仅有一颗黑洞,但这类三星系统仍可帮助科学家了解恒星碰撞与合并的现象。(编译/台北天文馆李瑾)

资料来源:ESO NEWS

发布单位:紫金山天文台

  2020年4月1日,著名科普杂志《科学美国人》(Scientific American)以封面形式刊载了迄今为止最精确的银河系旋臂结构图。该图是美国国立射电天文台史上最大的国际合作项目——“银河系棒和旋臂结构巡天(英文简称BeSSeL)”精确测定近200个大质量恒星形成区的距离所取得的成果,是人类自1795年英国天文学家Willian Herschel首次提出银河系的扁平结构以来对银河系旋臂最精确、最细致的描绘。

  BeSSeL项目由中国、美国、德国、意大利、荷兰、韩国、日本和波兰等8个国家的22位天文学家共同参与,我国的中国科学院紫金山天文台(以下简称“紫台”)、南京大学、上海天文台和国家授时中心等4家单位的6位科研人员和博士后参与了该项目。其中,紫台徐烨研究员及其领导的科研团队作为BeSSeL项目主要成员对银河系新图景的描绘作出了至关重要的贡献。

银河系旋臂结构新图景

银河系旋臂结构新图景

  紫台科研团队率先提出用甚长基线干涉仪测量甲醇脉泽的三角视差和自行来研究银河系旋臂结构和运动学性质这一开创性的学术观点,首次实现银河系英仙臂距离的高精度测量。使视差测量的精度能够达到5个微角秒,天体距离测量可达6万光年,比光学天体测量卫星依巴谷的精度提高了200倍,实现了天体测量技术的划时代突破。该工作使以中国天文学家为第一作者的研究成果首次出现在Science的封面上,被英国皇家学会院士James Binney评价为“开创了三角视差测量的新纪元”,被国际同行专家称为银河系结构领域的“里程碑”,并且推动了BeSSeL项目的成立,揭开了国际上利用几何方法直接测量天体距离的序幕。

  紫台科研团队首次发现本地臂是银河系的一条旋臂,并且发现了一条连接本地臂和人马臂的次结构,彻底排除了天文界长期以来认为本地臂只是由零星物质组成的微弱的次结构的观点,对经典密度波理论提出了巨大挑战,被Science评价为“以前所未有的细节描绘了离太阳最近的银河系旋臂结构”。

  紫台科研团队率先提出并证实银河系不是单纯由宏伟的、规则的螺旋形主旋臂组成,而是在主旋臂间充满着次结构的非常复杂的旋涡星系的观点,刷新了人们对银河系旋臂结构的传统认知。

相关链接:
1. “科学美国人”封面导读:https://www.scientificamerican.com/magazine/sa/2020/04-01/
2. BeSSeL项目主页:http://bessel.vlbi-astrometry.org/team
3. 徐烨研究员BeSSeL项目文章列表:https://ui.adsabs.harvard.edu/search/fq=%7B!type%3Daqp v%3D%24fq_database%7D&fq_database=database%3A astronomy&q=author%3A("%5Exu%2Cy" "reid%2Cm")&sort=date desc%2C bibcode desc&p_=0

发布单位:台北市立天文科学教育馆

月球地质图的细节。

  这张月球地质图是由美国NASA、德州的月球行星研究所和隶属于美国地质调查局(USGS)的天体地质科学中心共同绘制的,可说是目前最详细的月球岩石组成图。

  这张地质图的比例尺为1 : 5,000,000,从六张阿波罗时代的地图以及最近的卫星图像收集的数据编制而成,并利用地理应用软件将各个部分拼凑成一个连贯的整体。科学家不仅结合了几个新旧的数据,还对岩石的名称、描述和年代进行标准化的动作。

  月球地质图的资讯包含:陨石坑、山峰、裂缝、山脊、断层,和其他不规则位置。在登月任务中收集的岩石样本也有助于对月球的研究。未来,专家还将计划制作更详细的地质图。

  月球确实有地壳、地函和地核,但是它没有像地球一样拥有构造板块。若能绘制出其45亿年的历史图——如何形成的、如何演变以及相撞的所有过程,将是进一步了解月球地质的一种方式。

  美国NASA目前正计划在2024年将人类再次送上月球,毫无疑问,将会参考这张新地图。(编译/台北天文馆吴典谚)

月球地质图论文资料链接:
https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2020/pdf/2760.pdf

资料来源:Science Alert

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  新星(nova)是恒星激烈且明亮的爆炸阶段,可持续数星期至数月。天文学家认为新星是白矮星的双星,当伴星进入白矮星洛希半径内,白矮星巨大引力会从伴星的外层大气吸积气体于它的表面并加热加压,累积后造成快速失控的核融合反应,而释放强烈能量。由于这是一个非常活跃的事件,它不仅产生可见光,而且还会产生γ射线和X射线。这一新星理论被天文学家广泛接受,但缺乏完整观测。最近,天文学家有幸观察整个过程,从而证实此理论,以及新星的大部分可见光来自于冲击波。

  天文学家表示:当物质从白矮星爆炸时,它在不同阶段以不同的速度弹出,这些弹射物质相互碰撞并产生冲击波,从而发热并产生大量光。因此天文学家使用费米望远镜在2018年3月观察到来自船底座Nova V906(也称为ASASSN-18fv)的明亮γ射线。但是真正的惊喜是BRITE-Toronto卫星恰好正在注视新星出现的天空。BRITE是一组微卫星群,目前为5具仅20公分宽的立方体卫星。它们在离地600至800公裡轨道,目的研究亮星的结构与演化。BRITE纯属偶然首次观察到NOVA,它正花几星期观察船底座的18颗恒星,恰巧发现Nova V906。这颗新星距离13000光年,研究人员指出每当γ射线发生变化时,来自新星的可见光也会波动,表明这两种辐射均来自冲击波。此外,未来借助如兹威基瞬变望远镜(ZTF)、全天自动化超新星计划(ASAS-SN)、维拉鲁宾天文台(LSST)等,它们快速发现光变的能力将能让我们了解新星的物理现象。相关论文发表在Nature Astronomy期刊。(编译/台北天文馆李瑾)

V906 Carinae新星

资料来源:Science Alert

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:需以口径20公分(8吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

  2020年3月25日被发现的彗星C/2020 F8 (SWAN),近日已有南半球的观测者提报能够以裸眼直接看到了,目前的视星等约5.5,在人眼观测极限内(<6.5等)。C/2020 F8是由「太阳和太阳圈探测器(SOHO)」上的「太阳风各向异性(Solar Wind ANisotropies,简称SWAN)」望远镜所发现,因此以SWAN为彗星命名,初发现时亮度约8等,预计在5月底时可以接近3.5等。

C/2020 F8的亮度纪录,近日已达裸眼可视程度。

C/2020 F8的亮度纪录,近日已达裸眼可视程度。

C/2020 F8。Credit by Gerald Rhemann.

C/2020 F8。Credit by Gerald Rhemann.

  目前SWAN彗星裸眼看起来也许只是模煳的晕点,但以感光元件长时间曝光能捕捉到它壮丽的身影。澳洲天文摄影专家Gerald Rhemann分享了它拍摄的SWAN彗星,他以口径30公分的望远镜曝光半个小时,C/2020 F8的彗尾在他的照片中延伸达1.2度并超出照片的范围,「我知道有人拍到了长达8度的彗尾」Gerald Rhemann这么说,大概接近北斗七星杓口的大小(天璇到天玑的长度)。

C/2020 F8 (SWAN)在40分钟内的动态轨迹。Credit by Gerald Rhemann.

C/2020 F8 (SWAN)在40分钟内的动态轨迹。Credit by Gerald Rhemann.

  C/2020 F8曾在4月11日被SOHO卫星捕捉到有勐烈的含氢挥发物质喷发,它会不会和C/2019 Y4 (ATLAS)一样走向四分五裂的一途?美国Naval实验室的Karl Battams认为C/2020 F8 (SWAN)的组成应该比C/2019 Y4 (ATLAS)密集,不过C/2020 F8的双曲线轨道显示它可能是首次进入内太阳系,所以未来的演化可能无法预测。(编译/台北天文馆虞景翔)

资料来源:Space Weather