有趣天文奇观

发布单位：台北市立天文科学教育馆

虽然宇宙是电中性的，但原子可以经由游离作用将带着正电的原子核及带负电的电子分开，而这些电荷加速时就会产生磁场，大尺度磁场的常见来源之一是星际间电浆与其内部的碰撞所致，这也是银河系磁场的主要来源之一。

图说：对宇宙网间不同的观测图，由左至右分别为气体、电磁波、磁场、三者合成。

但磁场在更大的尺度中也应该存在，宇宙物质分布在一个被称为宇宙网的结构中，巨大的超星系团被贫瘠的空洞所隔开，如同肥皂水所形成的大量泡泡那样，形成了一个宇宙物质网。宇宙网的大部分都是游离的，因此也应该会产生虽微弱但巨大的星系间磁场，至少理论上应该是这样，近期一个研究团队首次发现了宇宙间最大尺度磁场——「宇宙网磁场」。

事实上我们并无法直接探测到数十亿光年外的磁场，科学家透过磁场对带电粒子的影响从而观测到它们，当电子或其它粒子沿着磁场线旋转时，它们会发出无线电波。借由这个观测方法，天文学家可以描绘出银河系的磁场，而宇宙网的无线电波更微弱，几乎不容易被察觉，也容易被其它附近的星系干扰。为了克服这个难关，研究团队专注于无线电偏振光，这是具有特定方向的无线电波，由于不同的星系或星团，偏振的方向也会有所不同，因此研究团队可以更容易地从这些多如牛毛的无线电讯号中筛查出属于宇宙网的部分。

此一结果证实了宇宙网磁场的存在，同时也证明了星系间存在碰撞冲击波的观点，这些冲击波曾在电脑模拟宇宙结构中出现，而这意外地成为了此观点的有力证据，该篇论文发表在《科学进展》（Science Advance）上。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Universe Today

发布单位：台北市立天文科学教育馆

一个国际天文研究团队使用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）发现了一个新的静谧星系（quiescent galaxy），并命名为 JADES-GS+53.15508-27.80178（简称JADES-GS-z7-01-QU），此星系质量相对较低且处于高红移状态。本研究已于2023年2月27日在预印本服务器arXiv上发表。

图说：JADES-GS-z7-01-QU的NIRSpec R100棱镜光谱。图片来源：Looser等人，2023年。

许多大质量星系是呈现不活跃、静止的状态，因此即使在高红移的情况下也几乎没有恒星形成的迹象。到目前为止，只有极少数由光谱证实的高红移（高达5.0的红移）静谧星系被探测到。发现这种类型的新星系对天文学家非常重要，可以更加了解早期宇宙中的星系是如何形成、演化并最终变得静谧的。

由英国剑桥大学的Tobias J. Looser领导的研究小组使用JWST的近红外相机 （NIRCam）探测到一个红移7.3的星系，当时宇宙只有7亿年，大约是现在年龄的5%。

JADES-GS-z7-01-QU于2010年首次被确认为莱曼断裂星系（Lyman break galaxy）。而新的NIRCam数据显示，大约在1,000万到2,000万年前，它是一个静谧的星系，经历了短暂而强烈的恒星形成爆发，然后迅速熄灭。特别是，恒星形成率（SFR）在大约8,000万年前显著增加，持续大约5,000万年最后一次爆发之后，星系在短时间内静止下来。结果表明，其完全没有星云发射线，而巴耳末断裂（Balmer break）和莱曼-α（Lyman-alpha）下降被清楚地检测到，这些发现证实了它是一个最近停止形成恒星的星系。

该论文的作者指出，他们的发现证明了JWST对于高红移静谧星系的探测和研究有多么重要。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：Phys.org

发布单位：台北市立天文科学教育馆

由澳洲斯威本科技大学领导的研究团队，使用ESO甚大望远镜（VLT）250小时的观测期间发现，在仅仅3亿年的时间里，温暖的碳含量突然增加了5倍。

图说：透过测量古代星系周围气体中的碳密度，对130亿年前的宇宙状态有了新的认识。图片来源：Swinburne University of Technology

第一个星系的形成标志着宇宙历史上的一个重要转折点。大质量恒星释放的高能光子，开始了宇宙的再电离，恒星核合成导致了第一批重元素的产生，然后通过超新星爆炸释放到周围的气体中。然而，对于第一个星系形成的时间以及其如何塑造周围环境的特性，人们所知甚少。

研究人员发现温暖气体中的碳含量约在130亿年前迅速增加，这可能与称为再电离时期的大规模气体加热有关，虽然之前的研究表明暖碳在增加，但需要更大的样本来提供统计数据，以准确测量增长的速度，因此，团队对这种快速演变提出了两种可能的解释。首先，星系周围的碳最初会增加，仅仅是因为宇宙中有更多的碳。在第一批恒星和星系形成的时期，大量的重元素正在形成，因在有恒星之前未曾有过碳。因此，快速上升的一个可能原因就是我们看到了第一代恒星的产物。但我们也发现了同时期冷碳数量减少的证据，这表示碳的演化过程可能有两个不同的阶段——在发生再电离时迅速上升，随后趋于平缓。

多亏了8米的VLT，让我们可以观察到一些最遥远的类星体，它们就像手电筒般，照亮了从早期宇宙到地球途中的星系。当类星体的光在其130亿年的宇宙之旅中穿过星系时，一些光子被吸收，在光中形成独特的条码状图桉，这些图案使我们可以对其分析，并确定星系中气体的化学成分和温度，给出了宇宙发展的历史画面。这些条码是由VLT X-SHOOTER光谱仪所捕获，它将星系的光分成不同的波长，如同光通过稜镜一样，让我们得以读取条码并测量每个星系的特性。而结果与最近的研究一致，显示星际空间的中性氢含量大约在同一时间迅速减少。相关研究成果将发表于《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

资料来源：SCI-NEWS

发布单位：台北市立天文科学教育馆

美国太空总署（NASA）的好奇号探测车拍摄到火星上的第一张云隙光（Crepuscular rays）照片，看起来如梦似幻的场景。好奇号在2023年2月2日拍摄到了这张照片，当时的太阳落在一团薄云后面及下面，这些云也处于「异于常云」的高度，表示它们可能是由二氧化碳冰构成的云，太阳光透过云层后呈现了些微柔和的绿色及粉红色，这与地球上云隙光的物理机制虽然相似，颜色却有所不同。

图说：好奇号在火星的日落时分，拍摄到火星上的云隙光。(© NASA/JPL-Caltech/MSSS)

云隙光在地球上很常见，别名佛祖光、耶稣光、光绳或青白路，是一种大气发光现象，指阳光透过云层的缝隙或边缘后出现的光柱现象，一般出现在大气透明度良好，有云的天气状况下，尤常见于清晨或傍晚时分。

图说：野柳的云隙光 (2005/09/18，by Peellden)

这样的场景要在火星上看到非常困难，由于火星大气中没有多少水分，因此云在火星上相当少见，大部分情况的云层都会出现在火星一年最冷的时候并显现在火星赤道附近。好奇号还意外捕捉到一团悬在火星上空的羽状彩虹云，图中可见粉红、绿、蓝色的光芒，就好像一只色彩斑斓的鸟儿身上掉落的羽毛那样。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

图说：如羽毛般的云，在火星上空出现。(© NASA/JPL-Caltech/MSSS)

资料来源：Business Insider

发布单位：台北市立天文科学教育馆

尽管很悲惨，行星被其母恒星吞噬是整个宇宙的普遍情况。但它不必然以厄运告终。一组天体物理学家团队利用电脑模拟发现，行星不仅可以在被恒星吞噬时存活下来，而且还可以推动恒星的演化。

行星系统形成的模型表明：许多行星通常最终会被其母恒星吞噬。这只是轨道动力学的问题。新形成的行星与围绕年轻恒星的原行星盘之间的随机交互作用会使行星进入混乱的轨道，其中一些轨迹最终将行星完全赶出行星系统，而其他轨迹则将它们送往母恒星。另一个吞噬的机会发生在恒星生命即将结束时，当恒星变成红巨星时，这也会影响系统的引力动力学，并可能将行星送入其母恒星的大气层。

但令人惊讶的是，当这种情况发生时，行星并不总是死亡。天文学家在整个银河系中发现了许多奇怪的系统，行星进入恒星后幸存下来。例如，有一些白矮星系统被一颗巨大的行星紧密围绕，由于距离太近，以至于该行星无法自然形成。有些恒星的大气层中含有数量惊人的重元素，这是岩石天体坠入其中的迹象。还有一些恒星自转速度太快，它们的自转速度被坠落的行星加速。

所有这些系统都可能是恒星吞噬行星，影响恒星进一步演化的结果。但是，行星真的能在恒星的大气层中生存吗？一组天体物理学家团队使用恒星内部的电脑模拟来解决这个问题，追踪可能落入恒星的各种行星的演化和命运。在他们的电脑模拟中，他们研究了各种质量的行星和褐矮星，他们的模拟支持了行星可以在吞噬中幸存下来。

例如，在某些情况下，行星可以在恒星大气层内公转并存活数千年。这种运动可以甩掉恒星的物质，使大气层的外缘变薄。在其他情况下，轨道能量的交换会提高恒星大气层的温度，使其看起来比正常情况下更亮。

但为了在吞噬后幸存下来，行星本身必须相对较大，至少要木星的质量，像地球这样的行星是无法生存下来的。如果行星足够大，行星可以加速恒星的演化，从而使恒星迅速结束生命，将行星从致命的拥抱中解放出来。（编译/台北天文馆施欣岚）

资料来源：Universe Today

发布单位：中国科学院新疆天文台

2023年2月底，中科院新疆天文台南山观测站1米大视场光学望远镜（NOWT）首次发现了一颗近地小行星。近日，国际小行星中心发布通告确认，并授予临时编号2023 DB2。这使新疆天文台继国家天文台（5颗）、紫金山天文台（36颗）之后，成为第三个发现近地小行星的中科院单位。

近地小行星是一类非常特殊的太阳系小天体，与太阳最近距离不超过1.3天文单位（日地间的平均距离是一个天文单位），由于它们在轨道运行过程中，很可能从地球附近掠过，所以它们是太阳系内对地球安全威胁最大的一类小天体，也是小天体资源开发利用所关注对象。另外，对它们的发现和观测研究有助于认识原始太阳系的成分、太阳系水的分布以及太阳系的动力学演化历史等。

经全球各地多台设备后续观测后，确认2023 DB2的绝对星等为21.76等，对应直径约200米，大约有两个足球场大，绕太阳公转一周需1.06年，但它与地球轨道的最近距离远在3千万公里之外，是地月距离的80倍，所以不会对地球造成威胁。

这次发现是新疆天文台使用NOWT和星明业余天文观测团队开展深度合作的结果。近年来，我国业余天文爱好者的观测和科研能力显著提升，成为专业天文研究领域重要的辅助力量。为充分发挥业余天文爱好者团队观测热情和积极性，以及人员数量方面的优势，新疆天文台通过搭建交流合作平台，全力支持星明业余天文观测团队在天文学方面的探索，而NOWT成为新疆天文台和业余天文工作者深度合作的重要设备。NOWT具有1.3度大视场、高指向和跟踪精度等优势，主要科研工作是开展光学时域天文巡天研究，其所获得的时序观测数据，特别适合通过深度发掘发现小行星和瞬变天体等。

2022年12月起，新疆天文台启动了与星明业余天文观测团队合作的小行星搜寻项目NAS（NOWT Asteroid Survey），包括对NOWT科研观测数据的深度发掘，以及给NAS分配部分NOWT观测时间，携手合力提高NOWT在该方向的科研产出。2023 DB2就是星明业余团队成员对NOWT科研观测数据实时深度发掘探测到的近地小行星。

未来，随着新疆天文台专业天文工作者和业余天文团队的进一步合作，有望在近地小天体的发现和研究中作出更多贡献。

图1 新疆天文台南山1米大视场光学望远镜（NOWT）。

图2 2023年2月28日晚，星明团队成员张宓在26日NOWT疏散星团观测数据（项目负责人：新疆天文台张余研究员）中发现一颗快速移动天体。

图3 国际小行星中心2023-E20小行星公报。

图4 2023 DB2轨道图。

发布单位：台北市立天文科学教育馆

土星的B环有一些斑点和深色或浅色条纹称为辐条，这可能与尘埃及行星磁场的相互作用有关。这些辐条会周期性的出现，持续时间约8年。如同地球一般，土星自转轴倾角为26.73度，这种倾斜使土星有了四季，但因土星离太阳远得多，绕太阳公转一圈需要29.45年，每个季节持续7个地球年左右。经数十年的观察发现，辐条通常在春分前约4年开始出现。土星的下一个春分点于2025年，因此辐条预计将在2021的某个时候出现。在2022年9月哈勃的观测数据中，研究团队追踪到了辐条，辐条季节已真正开始。

图说：哈勃望远镜于2022年9月获得的辐条影像。图片来源：Simon et al., Geophys. Res. Lett., 2023

通常辐条仅在土星的春季和秋季出现，即以春分点和秋分点为中心的8年期间，并在夏季和冬季消失。1980年代初期航海家计划首次观测到辐条，这些短暂又神秘的特征会根据照明和视角的不同，呈现暗淡或明亮。在进一步的观察和分析后发现更多奇怪之处，辐条从上面看起来通常很暗；从下面看则亮的多，而且它们并非总是在那。

图说：1981年航海家2号获得的轮辐影像。图片来源：NASA

研究人员表示哈勃「外行星大气遗产计划」（Outer Planet Atmospheres Legacy，OPAL）正在建立太阳系外行星的数据档案，这表示我们将有比以往任何时候都还要长的时间来研究土星的辐条。土星辐条上一次出现在2009年，当时卡西尼号正围绕着这颗气态巨行星进行近距离观测，但尽管卡西尼任务进行了多年的出色观测，辐条季节出现的确切时间和持续时间仍无法预测，如同要预测飓风季中的第一场风暴一样困难。随着航海家探测器早已远去，卡西尼号任务于2017年完成，哈勃将继续观测土星和其他外行星。

至于辐条是什么原因造成的，科学家认为可能是土星的可变磁场，行星磁场与太阳风相互作用，形成带电环境。在地球上，当这些带电粒子撞击大气层时，在北半球可以看到北极光。辐条本身由环中的尘埃颗粒组成，天文学家认为尘埃大小的冰环颗粒也会带电，这将使这些颗粒悬浮在环中其他较大的冰颗粒和巨石之上。辐条是否也会发生在其他行星的行星环上目前尚不清楚，为什么它们只季节性的出现？造成辐条的确切原因仍在研究中，但它们的重新出现，加上哈勃OPAL计划，将能提供更详尽地研究机会。相关研究成果将发表于《Geophysical Research Letters》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

资料来源：SCI-NEWS

发布单位：香港天文学会 丨 观赏方式： ★

　　2023年3月21日（星期二）香港见掩中心时间18时53分41秒（±1秒），直径12公里（±0公里），视星等14.6等火卫二（P4M02 Deimos）遮掩金牛座15.7等恒星UCAC4 578-019871，减光0.34等，历时最长0.66秒。见掩时间以中心线最长，随着向南、北界限线递减至零。

掩星时恒星UCAC4 578-019871位置（包括自行和视差修正）
赤经：5时49分5.7882秒
赤纬：25度35分42.455秒

香港掩星时恒星仰角82度，地平方位295度。香港及广东中山等地可见。

火卫二掩星地图：
绿线是见掩中心线，箭头是掩星带移动方向；
蓝线是见掩南、北界限线；
红线是1σ误差南、北界限线。

Credit: Occult Watcher

详细地图：
香港屯门、荃湾、沙田、西贡等地区在见掩星范围。
绿线是见掩中心线，箭头是掩星带移动方向；
蓝线是见掩南、北界限线。

Credit: Occult Watcher

掩星详情

Credit: Occult 4

（香港天文学会掩星组组长余惠俊）

发布单位：香港天文学会 丨 观赏方式： ★

　　2023年3月18日（星期六）香港见掩中心时间21时03分07秒（±1秒），直径23公里（±0公里），视星等13.5等火卫一（P4M01 Phobos）遮掩金牛座12.2等恒星UCAC4 578-018576，减光1.5等，历时最长1.22秒。见掩时间以中心线最长，随着向南、北界限线递减至零。

掩星时恒星UCAC4 578-018576位置（包括自行和视差修正）
赤经：5时48分58.0556秒
赤纬：25度35分50.659秒

香港掩星时恒星仰角54度，地平方位283度。香港及深圳等地可见。

火卫一掩星地图：
绿线是见掩中心线，箭头指掩星带移动方向；
蓝线是见掩南、北界限线；
红线是1σ误差南、北界限线。

Credit: Occult Watcher

详细地图：
香港九龙及深圳地区在见掩星范围。
绿线是见掩中心线，箭头指掩星带移动方向；
蓝线是见掩南、北界限线。

Credit: Occult Watcher

Credit: Occult Watcher

详细预报

Credit: Occult 4

火卫一掩星时与火星的相对位置

Credit: SkySafari

（香港天文学会掩星组组长余惠俊）

发布单位：台北市立天文科学教育馆
联络人：黎福龙
联络资讯：(02)2831-4551转204分机

　　台北天文馆三月的周末晚间19至21时，将开放专业望远镜提供民众观赏各类星体，包括离我们最近的月球、神秘的火星、被誉为最美星团的M45昴宿星团、以及最靠近太阳系的疏散星团之一的鬼宿星团，欢迎来认识望远镜下截然不同的奇妙宇宙。

　　月球是离我们最近的天体，所以在望远镜的视野中也是最壮观的天体，在不同的月相之下，您可以观察到不同的月球景观：盈凸月的时候最适合观察月球正面南半部的一座醒目大撞击坑——第谷坑，整个环形坑在太阳光线的投影下形成明亮的射纹系统，看起来有那么点像轮子枢纽的辐条；蛾眉月的时候适合欣赏月亮上称为月海的平坦的区域与周围的一些小环形山，这些月球上凹凸不平的区域，在太阳光线底下所形成的的阴影是如此的立体明显。

　　去年底刚达「冲」的火星目前仍在最佳观赏期，即使在台北市严重的光害影响下，透过望远镜仍然隐约可以看到火星的极冠和云雾等地表的特征，当然也是不容错过的观测对象。

　　这个月我们将观测二个不同的疏散星团，一个是著名的金牛座M45昴宿星团，又称为「七姊妹星团」（The Pleiades），它在望远镜下宛如一堆璀璨宝石，由超过一千颗年轻恒星所组成的疏散星团，这些刚形成不到一亿年的恒星散发着明亮的蓝色光芒，其间还散布着大量气体与尘埃，使它成为镜头下最美丽的星体之一；另一个是位于巨蟹座的一个疏散星团。也是最靠近太阳系的疏散星团之一，并且有着比其它邻近疏散星团更多的恒星。在黑暗的夜空下，裸眼看见的鬼宿星团像是一个模煳的斑块，在望远镜下像是一团散开的璀璨星点。

　　天文馆每周末晚间均安排不同的观赏目标，请参阅网站公告，并欢迎来欣赏这些美丽的星体！天文馆地址：台北市士林区基河路363号。