发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　德国马克斯普朗克天文研究所团队利用ESA盖亚太空望远镜（Gaia）及中国郭守敬望远镜（LAMOST）的数据，确认银河系发展时序，并发现银河系的“厚银盘”早在130亿年前就开始形成了，比先前想法早约20亿年。相关论文发表在《自然》期刊。

　　银河系主要部分可分银晕和银盘，银晕在外围由古老的恒星所组成。银盘则分为薄银盘和厚银盘，薄银盘包含大部分盘面上的恒星；厚银盘则比薄银盘厚两倍多，但半径较小。为了了解银河系发展的时序，天文学家必须确认恒星的年龄。但恒星年龄无法直接测量，必须以恒星的特征与恒星演化的模型相比较，来推断其年龄。由于宇宙诞生时，几乎只有氢和氦，其他元素是恒星内部制造，并在生命结束时炸回太空，因此，较老的恒星其金属（重元素）丰度较低。研究团队使用盖亚EDR3 数据得到恒星的亮度和位置，另外使用LAMOST提供光谱而得到金属丰度，如此获得25万颗恒星的年龄，这些恒星大多属于次巨星（subgiant star）。次巨星是恒星生命中相对短暂的演化阶段，属于较容易被确认年龄的恒星。

　　通过鉴别不同区域的次巨星，研究人员惊讶地发现银河系形成分两阶段。早期阶段形成了银河系的厚银盘和银晕，晚期阶段则形成了银河系的薄银盘。第一阶段在宇宙年龄仅8亿年时开始，厚银盘先开始形成恒星，内侧银晕的恒星也开始聚集在一起。之后在110亿年前，一个名为Gaia-Sausage-Enceladus的矮星系与银河系合并，它触发了更多新生的厚银盘恒星。研究团队的分析表明，与Gaia-Sausage-Enceladus矮星系合并不但引发的大量恒星形成，还继续形成厚圆盘的恒星，直到80亿年前气体耗尽后，厚银盘才停止形成。此时银河系周围气体聚集到一个更薄的盘面上，薄银盘逐渐向两端延伸，一直持续至今。研究团队认为：天文学很难为我们所在星系提供可靠的日期。这项研究成功地建构出银河系早期的时间表，对于认识和理解银河系演化史非常重要。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

银河系示意图。Stefan Payne-Wardenaar / MPIA

资料来源：Tech Explorist

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　位于天鹰座方向距离我们约36,000光年远的GRS 1915+105（又称为天鹰座V1487）是由一个恒星级黑洞和其伴星（一般恒星）所组成的X射线双星，根据估计，该黑洞的质量约为太阳质量的12倍。该天体甚至被称为微类星体（micro-quasar），从其伴星流出的物质在黑洞周围形成高温的吸积盘并从盘面发出强烈的X射线，若是使用无线电波段观测，还能看到接近光速的高能粒子喷流。

　　从GRS 1915+105吸积盘中发出的X射线及来自喷流的无线电波都在剧烈的变动，虽然过去知道X射线的高能量是由于吸积盘内侧的强烈加热效果而成为所谓的黑洞「冕」区所导致的，但与喷流之间的变化关系似乎还不明确。

　　研究团队将历时15年的观测，其中包含了罗西X射线计时探测器（Rossi X-ray Timing Explore，RXTE）每隔三天对该天体的观测以及英国马拉德无线电天文台几乎每天的观测数据进行组合分析。

　　结果表明，在这个天体中，黑洞周围的物质被加热，形成巨大的黑洞「冕」区后，接着以喷流的形式喷射出去，这两个阶段不断地重复，如同心脏的收缩及舒张，让血液开始循环，就好比心电图那样。

　　像这种冕与喷流轮流交织的状况不仅仅是个案，在天文界的争议也长达20年之久，本次冕阶段后的喷流确认过程是非常困难的，天文学家们需以秒为单位对其数年的资料进行比较，此外高能量及低能量间的比较也不能放过。

　　本次的研究证明了GRS 1915+105的冕及喷流阶段是交替发生的，但同时也产生了几个待解的谜题。例如，该天体的X射线能量之高，仅凭冕的温度是无法解释的，研究团队认为可能是磁场效应所致，也正好可以解释喷流的成因，如果磁场的变动杂乱无章以及冕加热的机制下，物质就会沿着磁力线形成喷流。研究团队认为，本次确认的结构或许也能适用于银河系中心的超大质量黑洞。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

描绘GRS 1915+105两个阶段的插图。（左）高温物质在吸积盘内部形成一个日冕（蓝色甜甜圈状部分），从中发射高能X射线。在这个阶段看不到喷流。（右）当日冕收缩并且温度下降时，从中心向上和向下喷射流。（提供：Méndez等人）

资料来源：AstroArts

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　自从30年前发现第一颗系外行星后，天文学家已发现近5,000颗系外行星，及近5,000颗候选天体，但麻省理工学院的团队在Astronomical Journal期刊上发表的研究中，认为有几颗克卜勒太空望远镜的资料判定为行星的天体可能是小恒星。团队利用更精确母恒星测量值，评估其行星的大小，并确定Kepler-854b、Kepler-840b和Kepler-699b直径是木星的两到四倍，这尺寸太大而不是行星。另外，Kepler-747b的大小约为木星的1.8倍，与已确认的最大行星相近，但是Kepler-747b离它的母恒星相对远，这样的距离不容易存在如此大小的行星。所以Kepler-747b行星的身分令人怀疑，但也并非完全不可能是行星。

　　论文作者表示：其实，团队的最初目标不是找这些“冒名”的行星，而是寻找有潮汐畸变迹象的系统。由于两个彼此靠近的天体，其重力会导致另一天体呈现椭圆形，这可让你知道伴星的质量有多大，所以可以根据潮汐力确定它是恒星或是行星。

　　团队在分析时，发现Kepler-854b尺寸似乎太大而难以置信，因此再次查验其原始资料。由于Kepler-854b与其他克卜勒太空望远镜所发现的行星一样，是以凌日法发现。望远镜观测到行星在其恒星前方经过所遮蔽的光度变化程度与行星跟母恒星大小比率有关，天文学家根据对恒星大小的估计值来计算行星大小。但Kepler-854b是2016年发现，当时对其母恒星直径的估计，相较今日不够精确。目前，对恒星最准确的测量来自ESA盖亚太空望远镜，根据新资料估算Kepler-854b变得更大，而不可能是行星。于是团队分析克卜勒太空望远镜发现2,000多颗行星，而找到其他2颗不是行星的例子。团队表示，由于修正幅度不高，显示原先资料误差不大，未来应该不会再修正了。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

资料来源：Science Daily

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　不久前，我们还生活在已知只有少数几颗行星的宇宙中，所有行星都围绕着太阳运行，但现在已确认超过5,000颗行星存在于我们的太阳系之外，这不仅是一组数字，每一颗行星都是一个新世界，一个全新的星球，因为我们对它们一无所知。

　　迄今为止所发现的5,000多颗行星中，包含了像地球般的小型岩石世界、比木星大许多倍的气态巨行星、质量接近或超过木星但与其恒星极近距离的「热木星」、可能比地球更大的岩石世界的「超级地球」、如海王星缩小版的「迷你海王星」，还有同时围绕两颗恒星运行的行星。

　　1992年，我们第一次获得太阳系外行星运行的具体证据，发现有几颗质量类似地球的天体环绕着脉冲星PSR B1257+12旋转，透过测量脉冲时间的微小变化使科学家能够发现围绕脉冲星运行的行星，此篇论文在30年前揭开了第一批在太阳系外被证实的行星。研究人员表示，如果能在中子星周围找到行星，那么行星基本上必无处不在，行星生产过程必须非常稳健，不可避免地我们将可能会在某个地方找到某种生命，探测生命本身只是时间问题。

　　目前天文学家寻找系外行星有以下几种常用的方法：

• 径向速度法：借由系外行星重力对母恒星产生的都卜勒效应得知行星的存在。

• 凌日法：行星从其母恒星前经过时，因遮掩部份恒星的光芒，使恒星亮度减弱，这也是目前发现最多系外行星的方法。

• 直接成像法：使用日冕仪遮挡母恒星的光芒，让其周围黯淡的行星得以发现。或使用光学干涉技术，结合不同望远镜的光线，将来自恒星的光互相抵消，就有可能侦测到系外行星。

• 重力微透镜法：当前景恒星周围有行星环绕，那么行星本身的重力会使背景恒星变亮。

　　现在，借由多个现代化太空望远镜的发射，如2018年发射的凌日系外行星巡天卫星（TESS）将继续发现新的系外行星；最近发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope），也将捕捉来自系外行星大气层的光，读取其气体，以识别可居住条件的潜在迹象。预计将于2027年发射的罗曼太空望远镜（Roman Space Telescope）也将使用多种方法以发现新的系外行星。欧洲太空总署（ESA）ARIEL任务将于2029年发射，观测系外行星的大气。NASA的CASE技术将有助于消除系外行星的云层和雾霾。仅30多年的时间，系外行星发现的数字已爆炸式的增长。2022年3月21日标志着超过5,000颗系外行星得到确认的重大里程碑。（编译/台北天文馆赵瑞青）

银河系中已确认的5,000多颗系外行星。图片来源：NASA/JPL-Caltech

资料来源：NASA

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　一颗失控的死亡恒星以极快的速度穿越太空，并留下了大量物质与反物质粒子的痕迹。这个名为PSR J2030+4415的脉冲星又被称为J2030，它的直径仅有20公里，以每秒450公里的惊人速度在太空中飞驰。

　　如此高速的特征，令这颗死亡恒星产生了如同彗星一样的粒子尾，在星际空间中延伸了7光年长，这些粒子是电子（物质）及正电子（反物质），在钱卓拉X射线天文台的一张新影像中可以见到，此发现可以协助天文学家了解为何银河系中的反物质量似乎比预测的要多。

图说：在可见光及X光波段所见到的J2030 (X-ray: NASA/CXC/Stanford Univ./M. de Vries; Optical: NSF/AURA/Gemini Consortium)

　　这种死亡恒星的密度极高并有着强大的磁场，此外它还拥有高转速，大约每秒旋转三次，显然这个速度还比不上它的大量同类天体，而脉冲星发出的带电粒子风，经常受到它自身的磁场束缚而无法脱离。

　　由于J2030在太空中高速飞驰，它所发射出的带电粒子风则尾随其后，而它的前方是艏（读作首）震波（Bow shock），相当靠近磁力线的位置，也许在二三十年前，艏震波变慢了，这同时也代表着脉冲星风不仅仅是追上它，甚至穿透了它，从而引起了粒子洩漏，脉冲星风的磁场与星际磁场连结在一起，高能电子及正电子则连接形成的喷嘴涌射出来。

　　从脉冲星风中洩漏的粒子沿着这条星际磁场线加速到大约光速的三分之一，这使得光束发出明亮的X射线，一篇关于此现象的新研究已经被《天文物理学期刊》接受，目前可以在论文预印本网站上找到。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert