发布单位:台北市立天文科学教育馆

  在2019年的最后几天,C/2019 Y4被「小行星撞击警报系统(Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System)」发现,因此以这个系统的缩写ATLAS称呼它。一开始的亮度约20等,一般的业余天文望远镜也无法看到,到了2020年3月,C/2019 Y4的亮度不断提升,视星等接近8,比原先预测的还要亮逾百倍,这颗彗星被全球天文爱好者寄予厚望,可望成为数十年一遇的大彗星。

  可惜ATLAS亮度冲得很快,却也迎来崩解的命运。大量挥发的气体及水冰,使得亮度不断上升,结构也因此不稳定,3月底过后ATLAS的亮度开始下降,彗核被拍到了裂解的现象。

  虽然彗星亮度不如预期,还是无法浇熄天文学家对它的关爱。台湾第一颗发现的彗星「鹿林彗星」的共同发现者,马里兰大学首席研究员叶泉志便提出计划,利用哈勃太空望远镜来拍摄ATLAS的碎片,照片在2020年4月20日释出,清楚显示ATLAS已经分裂成4个主要残骸,还有其它微小的碎片。

哈勃太空望远镜拍摄到的C/2019 Y4 (ATLAS)碎片

哈勃太空望远镜拍摄到的C/2019 Y4 (ATLAS)碎片

  彗星的崩解并不少见,但大多不可预测所以少有观测纪录,而且碎片的演化迅速,很容易错过观测时机,这次直接以太空望远镜捕捉到彗星裂解时的高分辨率影像,其中的细节足够让天文学家花上一阵子来分析了。

资料来源:Space Weather

(编译/台北天文馆虞景翔)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★★

  最近傍晚之后在西方是否看见一颗明亮的星星?它是金星,是除了太阳和月亮之外最亮的天体!在4月13日至5月11日之间达到今年最大亮度,约-4.7等。由于金星是距离地球最近的行星、离太阳也近,加上表面积不小与布满许多能反射阳光的云层,因此非常明亮。

  金星是内侧行星,与太阳和地球相对位置会持续改变,透过望远镜观察有明显如月亮的盈亏现象。但金星最亮的时刻并不是在呈现满月时(上合,位置1),也不是视直径最大(下合,位置5)。因为上合时金星距离地球最远,下合时则是新月形状。因此综合距离远近和可视被太阳照亮的面积大小,通常最亮金星发生在东大距过后36日(位置4),或西大距前36天(位置6),且呈现眉月形。

金星轨道位置、形状与视直径变化示意图。

金星、地球、太阳的相对位置示意图。

  由于金星亮度高达-4.7等,使得金星成为除了太阳和月亮之外,唯一可以让物体产生影子的天体,但是测试条件有些严格。首先环境需要完全没有光害,当然也不能受暮光影响,因此最好是日落约2小时之后开始观察。其次,需要白色物体投影,如白色的床单或板子,如此对比才较清晰。金星所造成影子与日光及月光不同,由于日光及月光是面光源,因此影子边缘会部分照射或遮蔽而为半影,使影子边界看起较柔和。而金星相对是点光源,所以影子边缘锐利。若有兴趣,可以在这一阵子金星非常明亮时试试,若使用相机较长时间曝光(20~30秒),更容易得到成果。

金星的形状与大小会随时间而变化。版权:台北天文馆。

金星的形状与大小会随时间而变化。版权:台北天文馆。

(编辑/台北天文馆李瑾)

发布单位:台北市立天文科学教育馆

哈勃30 BANNER

  1990年4月24日升空的哈勃太空望远镜即将满三十岁了!三十年来,哈勃太空望远镜日日夜夜地在地球上空进行观测,大大拓展了我们的视野,累积了许多科学及文化资产。

  哈勃太空望远镜位于地面上空约559公里的低地球轨道上,以96-97分钟的周期绕着地球公转。哈勃太空望远镜在太空中不会受到大气层干扰,因此得以观测地面望远镜无法观测的紫外线与红外线波段,加上没有大气扰动的干扰,哈勃太空望远镜的影像品质一直以来都让人印象深刻。透过太空人定期地维护保养,哈勃太空望远镜持续运转了三十年,成为NASA史上寿命最长的太空仪器。

  美国当地原本也打算举行一系列庆祝活动,但受到新型冠状病毒疫情冲击也无限期延后举办。不过,NASA推出了你的生日星空活动,只要输入自己的生日,就能得到哈勃太空望远镜日日夜夜拍摄的影像中那一天所拍摄的照片,同时还有天文学家的详细解说喔!赶快点选这里进去试试吧!(编译/台北天文馆王彦翔)

小编的生日星空

(图说)小编的生日天体,你知道是什么吗?

资料来源:NASA

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

参宿四

  前几个月最受各地天文学家关注的事件,莫过于猎户座的参宿四突然变暗。这现象还被某些人解释为这颗红超巨星已几乎没有核燃料,即将发生超新星爆炸。不过,华盛顿大学和罗威尔天文台的天文学家认为,参宿四更可能只是正在发生其他红超巨星也会发生的事情:抛出的外层大气遮住了一些往地球的光线。

  华盛顿大学天文学副教授Emily Levesque说:「我们一直在红超巨星附近看到这种现象,这是它们生命周期正常发生的事件。红超巨星偶尔会将表面物质抛出,这些物质会冷却而逐渐结为尘埃颗粒,并吸收一些射向我们的光。」

  Emily Levesque和罗威尔天文台的Phillip Massey在二月份进行了观测,他们使用口径4.3米的望远镜和配有减光滤镜的光谱仪,透过分析参宿四的光谱来测量整个参宿四的平均表面温度。研究人员测出2020年2月14日的参宿四表面平均温度约为摄氏3325度,这比2004年的测量温度低50到100度,且降温的现象早于最近发生的亮度降低事件。

  测量结果使部分科学家怀疑参宿四变暗的原因,是否为其表面巨大的对流胞上升到表面冷却所引起。Levesque和Massey认为,如果真是这样,他们将在2004年至2020年之间看到更大的温度降幅。Massey说:「与我们2004年的光谱观测比较,2020年的温度没有明显变化。我们知道答案一定是尘埃。」

  随着世界各地的天文学家密切关注参宿四,各团队也投入资源计划进行更多的观测。但不管参宿四的温度和亮度如何,当核融合最终陷入停顿并使其核心塌缩时,未来的10万年内仍可能发生超新星爆炸。(台北天文馆王彦翔/编译)

资料来源:Astronomy Now

发布单位:香港天文学会

  国际天文学联合会(IAU)2020年3月7日公布贝努小行星(101955 Bennu)上第一批地貌命名。它的十二个主要地貌特征名称,是由美国国家航空航天局欧西里斯号(OSIRIS-REx)团队成员提出,他们在过去的一年中,一直在详细绘制小行星的地图。欧西里斯号太空船目前正在环绕贝努小行星运行,计划于2020年夏天从贝努小行星的地表收集样品带回地球。

IAU公布的贝努小行星第一批地貌特征名称
IAU公布的贝努小行星第一批地貌特征名称

  贝努的名字的灵感来自古埃及神灵,描述为鸟、太阳、创造和重生有关。为了与这个主题保持一致,国际天文学联合会决定采用各民族神话中的鸟类和类似鸟类的生物有关的名称。

  贝努小行星上的各种地形,分别是:区(Regio),陨石坑(Crater),山脊(Dorsum),沟(Fossa)和岩(Saxum)。以下是第一批贝努小行星表面特征名称,全部以神话中的鸟类和鸟状生物命名。

  1. 特努瓦区(Tlanuwa Regio)以巨型特努瓦鸟命名,这些鸟类以蛇的碎片散布在地球上,在切诺基(Cherokee)神话中变成了站立的岩石柱子。特努瓦区是贝努南半球大片巨石所覆盖的区域。

  2. 奔奔岩(Benben Saxum)以起源于原始水域的古埃及土丘命名。在埃及神话中,阿图姆(Atum)神以贝努鸟的形式飞越水域后定居于奔奔(Benben),以创造世界。奔奔岩是贝努小行星最高的巨石。

  3. 大鹏岩(Roc Saxum)以大鹏鸟命名,大鹏鸟是中东阿拉伯神话中的猛禽。大鹏岩是贝努小行星最大的巨石特征。

  4. 西摩格岩(Simurgh Saxum)以波斯神话中善良的鸟而得名,据说该鸟拥有所有知识。 西摩格岩在是贝努小行星上定义为本初子午线,是这颗小行星坐标系的基础。

  5. 福金岩(Huginn Saxum)和 6. 雾尼岩(Muninn Saxum)是相邻的巨石,以北欧神话中的奥丁(Odin)养的两只乌鸦福金和雾尼命名。

  7. 俄克皮特岩(Ocypete Saxum)以古希腊神话人物命名,是鹰身女妖化身,她常在海上兴风作浪,作恶多端。俄克皮特岩位于2019年1月19日在贝努小行星发生的粒子喷射事件的起点附近。

  8. 条纹岩(Strix Saxum)以罗马神话中的凶猛条纹鸟而得名。条纹岩是位于欧西里斯号任务的后备样本收集站点两侧的一块巨石。

  9. 阿米罕岩(Amihan Saxum)以是菲律宾神话中的一只鸟,它是他加禄(Tagalog)民族神话中第一个居住在宇宙中的生物。这个大而扁平的巨石似乎被部分掩埋,位于特努瓦区,那里的大石块异常集中。

  10. 普瓦凯岩(Pouakai Saxum)是波利尼西亚(Polynesian)毛利(Māori)人神话中,杀死并吞食人类的猛禽而得名。普瓦凯岩是一块10.6米的巨石,位于贝努小行星的南半球,就在奔奔岩的北面。

  11. 希道士岩(Aetos Saxum)是宙斯(Zeus)的童年玩伴而得名,宙斯在希腊神话中被赫拉(Hera)变成了老鹰。希道士岩是一个显著扁平的巨石,在贝努小行星的赤道附近具有大翅膀的形状。

  12. 石像鬼岩(Gargoyle Saxum)是一只带有翅膀,鸟状脖子和呼吸火焰的法国龙状怪物而得名。石像鬼岩是欧西里斯号探测任务后备样本站点附近的一块巨大的巨石,也是贝努小行星上最暗的物体之一。

资料来源:https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau2002/

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  2020年2月15日,天文学家透过位于美国亚利桑那州的卡特林那巡天系统(Catalina Sky Survey)发现了一颗尺寸只有1.9至3.5米的“汽车级”小行星,小行星中心随即给了他临时编号2020 CD3。这颗小行星目前正在环绕着地球公转,天文学家推测他很可能是在三年前被地球引力所捕获。

  得知这项大发现后,夏威夷的北双子望远镜于2020年2月24日进行了观测(下图)。由于2020 CD3的轨道非常不稳定,目前这颗小行星正逐渐远离地球而变暗,双子座天文台的负责人John Blakeslee表示,预计他将在四月时离开环绕地球的轨道。

北双子望远镜观测的2020 CD3图像。
北双子望远镜观测的2020 CD3图像。

  由于这颗小行星被天文学家形容是一台汽车大小,对此,之前曾将自己的跑车送上太空的SpaceX执行长埃隆·马斯克(Elon Musk)打趣地向媒体表示:“这不是我的车。”(台北天文馆王彦翔/编译)

资料来源:Astronomy Now


MPC小行星数据下载:(每日更新)https://www.minorplanetcenter.net/data

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  氧是宇宙中仅次于氢和氦第三多的元素,因此它在星际中的化学性质和丰度对于理解分子气体在星系中的作用非常重要。但是天文学家在毫米波段一次次地寻找氧气,却找不到。

类星体Markarian 231,在哈勃太空望远镜中的图像
类星体Markarian 231,在哈勃太空望远镜中的图像

  中国科学院上海天文台研究员王均智(Junzhi Wang)团队在类星体“马卡良231”(Markarian 231)中发现氧分子。“马卡良231”位于大熊座,距离地球5.6亿光年,是离地球最近的类星体。类星体中间有超大质量的黑洞,气体在其周围旋转变热,以至发出极明亮的光芒。研究小组使用西班牙和法国的无线电望远镜,看到波长为2.52毫米的O2谱线。此前天文学家仅在银河系中的两个恒星形成区:猎户座星云和心宿增四(Rho Ophiuchi)星云观测到氧分子。天文学家认为,星际氧分子短缺是由于氧原子和水分子冻结在尘埃颗粒上,从而锁定了氧气。但是,在这些恒星托儿所中,明亮的新生恒星发出的冲击波会从尘埃中撕下水冰,释放出氧原子以致结合成氧分子。但是即使在猎户座星云中,分子氧也很少见,不到氢分子的数量的百万分之一。氢在“马卡良231”也是主要的分子。但是,氧分子的丰度却比猎户座星云大上100倍的。O2集中在离Markarian 231中心约10 kpc(32,615光年)的区域,这可能是活跃星系核驱动的分子气体流与盘面分子云相互作用引起的。

  天文学家认为“马卡良231”存在如此多氧分子,可能是经历了更剧烈如猎户星云的制氧过程,由于此星系是多产的恒星工厂,所产生的新恒星的速度是银河系的100倍,每年会喷出700倍太阳质量的气体。来自星系中心的高速气体可能会撞击盘面的气体,撕裂尘埃颗粒中的水冰,从而形成分子氧。这项研究发表在2020年2月1日《天体物理学(Astrophysical Journal)》杂志上。(编译/台北天文馆李瑾)

参考资料:
1.https://www.sciencenews.org/article/molecular-oxygen-spotted-beyond-milky-way-first-time
2.http://www.xinhuanet.com/science/2020-02/20/c_138800730.htm

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  加拿大多伦多大学(University of Toronto)Dongzi Li(李东子?)等人透过加拿大氢强度绘制实验(Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment,CHIME)电波望远镜,发现一个快速电波爆发(fast radioburst,FRB)有稳定的16天周期。这是天文学家第一次确认快速电波爆发具有规律的周期性,能提供FRB天体性质的重要线索。

FRB 180916.J0158+65位于约5亿光年远的大质量螺旋星系SDSS J015800.28+654253.0的外缘。Image via B. Marcote et al./ Arxiv.
FRB 180916.J0158+65位于约5亿光年远的大质量螺旋星系SDSS J015800.28+654253.0的外缘。Image via B. Marcote et al./ Arxiv.

  快速电波爆发如其名,会爆发出短暂的电波辐射,时间1秒以内到数毫秒左右。从2007年发现第一个FRB 010724(随主要发现者Duncan Lorimer而又称为洛里莫爆发Lorimer Burst),迄今已知110个FRB,大部分都只观测到爆发一次,仅其中10个有重复爆发现象,但都不具有规律的周期性。最近的研究FRB180916.J0158+65是第2个已知有重复爆发现象的FRB,现在天文学家更是首度确认它具有稳定而规律的爆发周期,从2018年9月16日开始到2019年10月30日期间共记录到28次爆发,大约每小时2次,持续4天后突然中止,然后约12天之后才又开始再度发出信号。由此测出它的爆发周期约为16.35±0.18天。FRB 180916.J0158+65位于约5亿光年远的大质量螺旋星系SDSS J015800.28+654253.0外缘的一个恒星诞生区中,看起来很遥远,但它已是迄今已知离地球最近的FRB了。(注:FRB编号通常为发现日的YYMMDD,而J0158+65则代表这个FRB的赤道坐标。)

  FRB来源不明,天文学家认为FRB来自河外源(银河系以外的其他天体),有些非专业人士则认为这是外星人发出的信号。这些电波爆发的信号持续时间很短且无规律,天文学家很难发现并研究它们。如果FRB都是偶发性的,只发生一次就没下文的那种,天文学家认为这种可能是像超新星爆发这种剧烈事件引起的;但如果有反复爆发出现,就不可能是剧烈事件引发的。而现在更是出现有规律周期的FRB,那么必定有某种机制控制或调节爆发现象。

  Li等人认为:由具有规律周期这个特征来看,可能是绕着一颗恒星或另一种天体的某种天体发出的,在被另一个天体遮蔽的情况下,才会造成它的信号有周期性;但这只是其中一种可能的解释,而且无法解释这种天体为何会送出FRB信号。另一种可能的解释是伴星交替吹出的恒星风会随公转周期性的遮蔽来自其后方天体的信号。再一种可能是FRB不一定是双星系统,也可能是某种旋转的单一天体。这些天文学家期望未来的新天文设施能详细研究FRB 180916.J0158+65所在的宿主星系,寻找FRB起源的答案。(编译/台北天文馆张桂兰)

CHIME电波望远镜。Credit: CHIME.
CHIME电波望远镜。Credit: CHIME.

资料来源:EarthSky

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  1802年,德国天文学家欧伯斯(Heinrich Olbers)观察到新行星,之后天文学家命名为智神星(帕拉斯,Pallas),随后在“主小行星带”中发现了更多小行星,这导致智神星被重新归类为小行星。几个世纪以来,天文学家一直寻求了解其大小,形状和组成。但大多数主小行星带的天体轨道倾角小于30°,智神星的轨道倾角却高达34.837°(至今仍是个谜)较难观测,因此直到本世纪初,天文学家认为它是扁球形。最近国际团队的新研究,终于拍摄到智神星的第一张详细图象,显示它更像“高尔夫球”。

智神星

  研究团队在2017年和2019年智神星离地球最接近位置时,以欧南天文台甚大望远镜(VLT)的光谱偏振高对比系外行星研究仪(SPHERE)获得11张智神星图象。由于使用SPHERE先进的自适应光学系统,该团队观察到智神星如高尔夫球布满陨石坑。研究小组认为智神星的倾斜轨道导致它在完成公转所花的四年半(1,686天)期间遭受多次撞击。研究小组使用这11张不同角度拍摄的图像制作3D重建图,他们鉴别出直径36个大于30公里的陨石坑。尽管智神星的陨石坑不大,但复盖至少10%的小行星表面,这表明智神星的过去非常暴力。

  智神星最新图像还看到其南半球的一个亮点和沿赤道的巨大撞击盆地,尽管团队不确定亮点可能是什么,但他们认为可能是表面上非常大的盐沉积物。研究小组认为,智神星的密度上与谷神星或灶神星很大不同,它很可能是数十亿年前由水冰和硅酸盐的混合物形成的。随着时间的流逝,水冰融化将使硅酸盐水化,在内部形成盐沉积,这些盐沉积可能会因撞击而暴露出来。另一个可能的证据是双子座流星雨。流星雨发生在12月,其母体源是近地小行星Phaethon,它也被认为是是智神星的碎片。由于双子座流星雨的钠含量很大,团队认为这些钠含量可能来自智神星内的盐矿。

  至于赤道的撞击盆地估计约400公里宽,该团队模拟认为可能是大约17亿年前碰撞的结果,碰撞物体的直径在20至40km之间。这种撞击会使碎片弹射回太空,然后坠落到小行星上,并形成一系列碎片,此碎片就是智神星家族小行星。相关论文发表在Nature Astronomy期刊上。(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

  从2019年开始,参宿四(Betelgeuse)变暗的程度肉眼可见,迄今亮度已剩原来的36%左右。比利时荷语天主教鲁汶大学(KU Leuven)Miguel Montargès等人从2019年12月开始透过欧南天文台(ESO)超大望远镜(Very Large Telescope,VLT)与SPHERE仪器拍摄参宿四表面细节,希望能了解参宿四为何会变暗。这个团队恰巧在2019年1月也曾利用SPHERE捕捉参宿四表面细节,前后两张图像比对后,这些天文学家发现这颗红超巨星不仅正在变暗,而且形状也在改变中。

  许多天文爱好者质疑参宿四之所以变暗意味着它将发生超新星爆炸。如同所有红超巨星一样,参宿四总有一天会走到超新星爆炸这一步,但天文学家不认为爆炸事件近期就会发生。Montargès等人提出新的假设来解释SPHERE图像中看到的亮度和形状变化:可能是有特别的恒星活动,或是有恰好朝向地球的尘埃喷发现象造成的。其中,参宿四不规则的表面来自其巨大对流胞造成物质移动、收缩和膨胀等。这颗恒星也有脉动现象,就像是心跳一样,使亮度有周期性变化。对流与脉动这些都是恒星活动的一部分。Montargès等人认为目前对红超巨星的认识不够全面,所以必定还有惊喜在等着他们。

ESO超大望远镜拍摄参宿四变暗之前(左)与之后(右)的图像。Credit: ESO/M. Montargès et al.
ESO超大望远镜拍摄参宿四变暗之前(左)与之后(右)的图像。Credit: ESO/M. Montargès et al.

  参宿四正式编号为猎户座α星(Alpha Ori),距离约700光年。由于体积庞大,距离也不算太远,因此包括VLT在内的少数望远镜得以直接观测到它的表面变化。此外,由于VLT观测范围涵盖可见光至中红外波段,因此不仅可以拍摄到参宿四的表面,也可以观测到它周围的物质。Montargès等人认为这是我们能了解这颗星正在发生什么事的唯一途径。

  除了Montargès等人之外,法国巴黎天文台(Observatory of Paris)Pierre Kervella等人恰在2019年12月,也以VLT上VISIR仪器拍摄参宿四图像,结果显示有来自参宿四周围尘埃发出的红外辐射。这些尘埃云应该是参宿四向外抛出物质而形成的。

  科普天文中常提到「我们都始于星尘(we are all made of stardust)」,但却少有人提到这些星尘究竟来自何处?SPHERE和VISIS图像正要告诉大众:有一部份就是来自像参宿四这样的红超巨星。在其一生中,尚未发生超新星爆炸之前,红超巨星也会陆续制造并向外抛出大量物质。现代科技已能允许科学家详细研究这些天体,数百光年外的也没问题,所以解开红超巨星质量流失的课题,指日可待。(编译/台北天文馆张桂兰)

资料来源:欧洲南方天文台