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发布单位:台北市立天文科学教育馆

两周后,欧南天文台(ESO)将向世界展示关于银河系的新讯息。虽然到目前为止,谁都不知道他们会宣布什么,但根据我们的了解,接下来即将公布的结果来自于事件视界望远镜(EHT)科学团队,他们曾在2019年拍摄了第一张黑洞影像。

而多年以来,EHT团队一直在持续关心我们银河系的心脏,人马座A*超大质量黑洞所在地,他们将于北京时间2022年5月12日21时00分进行线上直播,随后将有来自世界各地的6名天文学家在youtube上举行活动,如果天文学家们成功地拍摄到了人马座A*的直接图像,那麽这将是一个你不能错过的历史性时刻。

由于黑洞会吸收所有的电磁波,所以从本质上来说,我们只能看到它的轮廓,它代表着光线无法逃脱黑洞引力之处,在欧南天文台的新闻稿中透露会有一些「开创性」的东西,这也是他们在2019年宣布第一张黑洞影像所使用的词汇,2019年所拍摄到的黑洞位于M87星系,它的质量为太阳的65亿倍,视界半径达到了200亿公里;而人马座A*虽然离我们更近,但对比于M87星系中心,它相当小,仅有太阳质量的430万倍左右。

目前全世界的天文迷都翘首以盼,想要了解欧南天文台提供给我们什么新奇的发现,你可以点击链接了解细节,下方亦有预直播链接。(编译/台北天文馆技佐许晋翊)

资料来源:Science Alert

发布单位:香港天文学会

天文学家在2022年4月29日用罗威尔天文台的罗威尔发现望远镜(Lowell Discovery Telescope)进行的暮光观测,证实泛星彗星(C/2021 O3 PANSTARRS)已经解体。罗威尔发现望远镜的大型单片摄影机在中国香港时间10时50分到10时54分之间通过滤光片拍摄了19张1秒曝光的彗星,在约6°仰角,观测值为约4角秒。

C/2021 O3 (PANSTARRS)

在这些观测期间,彗星距离太阳0.38天文单位,距离地球0.70天文单位,相位角为135°。通过对齐和堆叠(stacking)在美国太空总署喷射推进实验室星历表JPL#15位置上的校准框架,来解释彗星每分钟7角秒的快速运动,显示预测位置附近的中值堆栈,具有正式的3σ不确定性椭圆和从标记的背景星的单独堆栈派生的点扩散函数(point spread function)模型。

虽然对较早的近日点前增亮趋势的推断预测此时彗星将增亮,但在彗星内部看不到具有预期运动的物体。没有观测到任何彗核凝聚显示这种特征是尘埃云或碎片场,作为核解体的残余物持续存在,事件可能与彗星的4月21日在距太阳0.29天文单位处过近日点前几天已经低于其早期的亮度趋势,表示已经解体。

【图:罗威尔天文台;文:节译自天文学家电报2022年5月2日通报】

C/2021 O3 (PanSTARRS) 泛星彗星已经解体,作者:张启成、叶泉志等人

发布单位:香港天文学会

2022年5月2日出版的第二卷第六期《小行星命名公告》新增两颗中国人命名的小行星,其中一颗小行星是由紫金山天文台盱眙天文观测站近地天体望远镜发现,另外一颗由俄罗斯恩格尔加特天文台(Engelhardt Observatory)泽连丘克观测站(Zelenchukskaya Station)发现。

534390 Huningsheng 胡宁生。胡宁生(生于1932年)天文仪器专家。他在发展中国天体测量仪器和技术方面做出重大贡献,特别是领导成功研制地面测量纬度最准确的光电等高仪。

541508 Liucixin 刘慈欣。刘慈欣(生于1963年)中国著名科幻作家,曾获得多项文学奖项。他凭小说《三体》获得2015年科幻小说雨果奖(Hugo Award)。

小行星命名公告

【文:节译自国际天文学联合会小行星通告;新闻讯息由林景明翻译/提供】

发布单位:台北市立天文科学教育馆

以往天文学家认为来自银河系中心的神秘伽马射线源自于暗物质,现在澳大利亚国立大学(ANU)的研究团队找到了新的解释。

大约在十年前,天文学家使用NASA费米伽马射线太空望远镜(GLAST)测量银河系中心时,发现一种高能的光超出了他们所能解释的范围,即所谓的银河系中心过剩(GCE),此现象长期以来一直困扰着天文学家。现今澳大利亚国立大学的研究表示这种特殊的伽马射线讯号,实际上可能来自一种特定类型快速旋转的中子星。

研究人员发现它可能来自于毫秒脉冲星,一种旋转速度非常快,大约每秒可旋转100次的中子星。在此之前天文学家就曾在太阳系附近探测到单个毫秒脉冲星的伽马射线发射,所以知道这些天体会发射伽马射线。而从研究团队的模型显示,数量约10万颗此类恒星的整体发射量,将可以产生与银河系中心过剩完全一致的讯号。

这个发现意味着科学家必须重新考虑要在哪里寻找关于暗物质的线索,也因为我们完全不了解暗物质的性质,所以任何潜在的线索都会让科学家感到激动不已。而此次的研究结果显示了产生伽马射线的另一个重要来源,例如离我们最近的仙女座星系其伽马射线讯号可能主要也来自于毫秒脉冲星。该研究成果发表于《Nature Astronomy》期刊上。(编译/台北天文馆赵瑞青)

费米伽马射线太空望远镜所拍摄银河系伽马射线图像。图片来源:NASA/DOE/Fermi LAT
费米伽马射线太空望远镜所拍摄银河系伽马射线图像。图片来源:NASA/DOE/Fermi LAT

资料来源:The Australian National University

发布单位:台北市立天文科学教育馆

美国太空总署(NASA)宣布,詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)已经进入调试过程的新阶段,并准备在全面的科学操作前完成仪器校准事项,在宣布的同时也同步释出四组不同仪器拍摄的影像,照片中满满的恒星。

韦伯上的四种不同仪器所拍摄的照片,图中可见满满的恒星。
▲韦伯上的四种不同仪器所拍摄的照片,图中可见满满的恒星。

自1998年以来,与NASA合作的诺格公司(Northrop Grumman)JWST首席工程师Charlie Atkinson表示,目前的每一步要么完全按照计划进行,有的时候甚至比计划来得更好,有许多迹象显示该望远镜的光学性能比原先预期的要好得多。

对韦伯来说从镜子的抛光程度、校准、控制系统、冷却系统,任何一个系统的误差或调试错误都会产生扰动甚至抖动;首先18个独立镜片必须完美对齐,这个过程比你现象中的还要困难,次镜放置的位子也是重中之重,一旦确定次镜位置后,接下来就要针对副镜摆设的位子对准,让每一块相对的主镜对齐到同一个天体。

与此同时,另一组团队正忙着将韦伯的科学仪器连线,进行初步检测,这其中也包含低温冷却系统,最终必须要达到-267℃才符合MIRI的工作温度,虽然在地球的实验室中已经测试了该冷却系统的可行性,但在真正上线之前,你永远不晓得会发生什么事。

随着JWST调试完成,诺格公司的工作仍未结束,地面上的测试平台将持续用于软体升级并持续评估及分析望远镜可能出现的任何问题,在可预见的十年望远镜寿命内,该公司将持续进行各种维护操作。(编译/台北天文馆技佐许晋翊)

资料来源:NASA Space flight

发布单位:台北市立天文科学教育馆

伦敦大学研究人员领导的一项新研究表明,至少在37.5亿年前,地球上就存在着多样化的微生物,该研究挑战了生命何时开始的传统观点。

37.5亿年前生物已开始进化,挑战传统观点
图说:由赤铁矿组成公分大小的梳状分枝和平行排列的细丝,有的带有扭曲、管状和不同类型的赤铁矿球体。这些可能是地球上最古老细菌的微化石,生活在加拿大魁北克省海底热液喷口附近,它们代谢铁、硫和二氧化碳。

这项研究发表在《Science Advances》期刊,研究团队分析了一块来自加拿大魁北克如拳头大小的岩石,估计其年龄在37.5亿年至42.8亿年之间。在较早的《Nature》期刊中,该团队在该岩石中发现了似乎是由细菌造成的微小细丝、瘤状物和虫管。

然而,并非所有科学家都同意这些生物结构是生物起源的观点。因这些生物结构存在的年代比普遍认为的第一个古代生命迹象要早3亿年。

现在,在对该岩石进行了深入的分析之后,发现了一个将近1公分长,更大、更复杂的结构——有平行分支的树状茎(tree-like stem),以及在虫管和细丝的旁边还有数百个扭曲的球体或椭球体。

研究人员说,虽然有些结构可能是通过偶然的化学反应创造出来的,但带有平行分支的树状茎结构,最有可能是生物所造成,因目前还没有发现仅单纯透过化学反应产生的类似结构。

该团队还提供了细菌如何通过不同方式获取能量的证据。他们在岩石中发现了矿化的化学副产品,这和不涉及氧气的光合作用,只以铁、硫及可能的二氧化碳和光为生的古代微生物一致。

作者Dominic Papineau博士说,在诸多的证据之下,我们的研究表明,在37.5至42.8亿年前,地球上已存在一些不同类型的细菌。这意味着生命可能在地球形成后的3亿年就开始了,从地质学角度来说,这个速度很快,大约是太阳绕银河系旋转一圈的时间。(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 丨 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照 ★★★

2022年宝瓶座η(Eta,读作“伊塔”)流星雨活跃期间从4月15日持续至5月27日,根据国际流星组织预测,今年极大期发生在5月6日前后达到极大期,ZHR约40。由于月相在上弦前2-3天,宝瓶座η流星雨辐射点凌晨2时左右东升时,月亮已经西落,观察条件非常好,建议可以把握5月6、7日两天凌晨2时至曙光前这段时间观赏。

宝瓶座η流星雨和10月猎户座流星雨都是来自著名的哈雷彗星(1P/Halley)之残余尘埃。辐射点在宝瓶座右手持水瓶处,其特色是是流星速度快而明亮,可达每秒66公里。平均亮度为2等,和北极星的亮度差不多。

欣赏不时划过天空的流星之际,还有明亮的土星、火星、木星、金星依顺东升,加上灿烂的夏季银河,让人目不暇给。

尽可能选择无光害且视野辽阔处,扫瞄整个天空观赏流星雨。台北天文馆也将在流星雨极大期夜晚以高画质摄影机在YouTube「台北天文馆」频道进行星空直播,让民众透过网路即时欣赏到流星雨美景。(编辑/台北天文馆施欣岚)

宝瓶座η流星雨辐射点示意图
宝瓶座η流星雨辐射点示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

哈雷彗星轨道

发布单位:台北市立天文科学教育馆

老人增四(绘架座β)是绘架座的第二亮星,视星等约3.8等,距离我们约63.4光年,质量约为太阳的1.75倍,年龄约2,000万年,是一颗极为年轻的恒星。在过去的30年里,老人增四倍受天文学家的关注,因为它除了至少拥有两颗年轻的行星外,还包含彗星,这些彗星早在1987年就被发现,而这是我们在太阳以外的恒星周围所观测到的第一批彗星。

由巴黎天体物理学研究所领导的研究团队已发现了30个像这样的系外彗星,并其彗核的直径约在3~14公里间,并估计出小彗星与大彗星的比例。这是第一次在太阳系外进行彗星观测,而结果与围绕太阳运行的彗星极为相似,这表示如同太阳系的彗星般,位于老人增四的系外彗星是由一连串的碰撞和分裂所形成,而这将为彗星的起源和演化提供了新的线索。由于地球上一部分的水可能源自于彗星,因此科学家正在寻找并了解彗星对行星特征的影响。研究团队使用NASA的凌日系外行星巡天卫星(TESS)对老人增四进行了156天的观测,根据对其光度资料的分析,共识别出30次的系外彗星凌日。科学家期望透过其他即将进行的观测,特别是哈勃和韦伯太空望远镜能够在未来发现更多。该研究成果发表于《Scientific Reports》期刊上。(编译/台北天文馆赵瑞青)

艺术家描绘围绕恒星老人增四运行的系外彗星。图片来源:ESO/L. Calçada
图说:艺术家描绘围绕恒星老人增四运行的系外彗星。图片来源:ESO/L. Calçada

资料来源:Phys.org

发布单位:台北市立天文科学教育馆

2005年勇气号(台湾名:精神号)的全景相机(Pancam)拍摄到古瑟夫陨石坑(Gusev crater)中富含橄榄石的岩层露头。图片来源:NASA/JPL/Cornell/ASU
图说:2005年勇气号(台湾名:精神号)的全景相机(Pancam)拍摄到古瑟夫陨石坑(Gusev crater)中富含橄榄石的岩层露头。图片来源:NASA/JPL/Cornell/ASU

近几十年来,确认火星的形成和演化历史,一直是火星轨道探测器和漫游车的任务目标。

亚利桑那州立大学Steve Ruff的研究团队,分析了几个火星任务的数据,确认古瑟夫陨石坑和杰泽罗陨石坑(Jezero crater)中,富含橄榄石的岩层,可能是熔接凝灰岩(ignimbrite),熔接凝灰岩一般来自于巨大的火山爆炸式喷发所形成。

此推论如果正确的,将有利于了解火星其他富含橄榄石岩层的区域,这表示火星早期,可能常有火山活动,此研究结果已经发表在《Icarus》期刊。

Ruff说:「有很多关于尼利槽沟(Nili Fossae)地区(包含杰泽罗陨石坑),大部分区域富含橄榄石岩层的起源之想法,此讨论已经持续了将近20年的时间。」

富含橄榄石和碳酸盐的岩层连结了16年前NASA勇气号(台湾名:精神号)探索的古瑟夫陨石坑,以及2020年毅力号探索的尼利槽沟地区之杰泽罗陨石坑。这两个地方的橄榄石是迄今为止在火星上发现最多的区域。以前没有研究过此类富含橄榄石岩层的成分和形态上之相似性,现在看来,它们的形成方式相似。

橄榄石是一种常见的硅酸盐类矿物,可能来自火星地函中产生的岩浆(同样的过程也发生在地球上),所以火山作用是火星上富含橄榄石岩层是合理的解释。先前的理论表示橄榄石可能由地函剧烈喷发出熔岩流所造成。

左图是精神号的显微照像仪的马赛克照片,显示了深色对角线排列特征带有火焰状的形状,火焰状可能是扁平的浮石碎片,称为火焰石(fiamme),其中包括浅色晶体(白色长方形),类似右图的地球熔接凝灰岩。暗角部分是来自精神号硬体的影子。两个图像中的白色比例尺代表1公分。图片来源:NASA/JPL/USGS and Scripps Institution of Oceanography
图说:左图是精神号的显微照像仪的马赛克照片,显示了深色对角线排列特征带有火焰状的形状,火焰状可能是扁平的浮石碎片,称为火焰石(fiamme),其中包括浅色晶体(白色长方形),类似右图的地球熔接凝灰岩。暗角部分是来自精神号硬体的影子。两个图像中的白色比例尺代表1公分。图片来源:NASA/JPL/USGS and Scripps Institution of Oceanography

Ruff和研究团队计划检验一个主要假设:火山灰从火山烟流(volcanic plumes)慢慢地沉积。但是他们的观察揭示了一段更加猛烈的历史。

特别是,Ruff检视了精神号显微照像仪的马赛克照片,并注意到具有不寻常岩理的岩石。Ruff查阅了线上图书馆里面的地球岩石照片,发现一些火山岩的岩理与这些马赛克照片中的岩理非常相似。

这种岩石称为熔接凝灰岩,是地球上已知的巨大火山爆发产生的,当火山灰沉积时,温度还很高,会熔融焊接在一起。岩石内可能含有火山碎屑物和浮石。炽热的火山烟流和几乎熔化的火山灰和浮石在地面上流过数十英里,并在短短几天内沉积成数百英尺厚。炽热的沉积物会在数月或数年内缓慢冷却,这导致了冷缩节理(cooling joints)的裂痕。Ruff在火星上富含橄榄石的岩层发现了明显相似的裂痕,增加了熔接凝灰岩起源的证据。

左图为假色照片显示火星Nili Fossae地区富含橄榄石的岩层与右图地球上熔接凝灰岩(真彩色)的对比。右图裂痕是冷缩节理,与左图中的非常相似。图片来源:HiRISE/Google Earth
图说:左图为假色照片显示火星Nili Fossae地区富含橄榄石的岩层与右图地球上熔接凝灰岩(真彩色)的对比。右图裂痕是冷缩节理,与左图中的非常相似。图片来源:HiRISE/Google Earth

在地球上,熔接凝灰岩在美国西部的黄石国家公园等地被发现。黄石公园大约在210万年前开始从巨大的火山爆发形成,现在火山臼已经被填满。

Ruff说:「以前没有人将火星上富含橄榄石岩层解释为熔接凝灰岩,这可能是毅力号在过去一年中一直在採样的岩石。」

火星拥有太阳系中最高的火山,熔岩流覆盖了火星的大片区域,理所当然拥有火成岩,但是只有少数几个地方暂时地被建议含有熔接凝灰岩。

根据该研究团队的新发现,有可能在古瑟夫陨石坑和杰泽罗陨石坑中都有熔接凝灰岩。其他富含橄榄石岩层的地点也是熔接凝灰岩候选区域,而且它们似乎都在火星的早期形成,约在最初的十亿年左右。

Ruff说:「富含橄榄石的岩层对于地球上大多数的熔接凝灰岩来说是不寻常的,但在古老的岩层中存有这种成分。现在有了火星上富含橄榄石的熔接凝灰岩之有力证据,也许表明了发生在行星早期地质演化过程中,富含熔融橄榄石的岩浆,来自于爆炸式喷发之火山活动,这个论述可能要等到毅力号收集的岩石样本,在未来的火星任务被送返地球才能得到验证。(编译/台北天文馆施欣岚)

资料来源:Phys.org

发布单位:台北市立天文科学教育馆

木卫二(Europa,欧罗巴)表面遍布长度达数百公里的双脊地形,来自史丹佛大学和NASA喷射推进实验室(JPL)的行星科学家之最新研究指出:在格陵兰西北部的冰层发现形状与欧罗巴类似的双脊,为了探索格陵兰岛双脊的形成,他们使用雷达探测地表海拔高度,显示双脊是透过冰层内浅层液态水一连串的再结冰、加压和破裂的过程而形成。他们认为,如果这个过程是欧罗巴双脊的成因,表示欧罗巴的冰壳中存在浅层液态水。

欧罗巴表面冰壳内的浅层液态水如何透过再结冰的过程形成双脊结构之示意图。
图说:欧罗巴表面冰壳内的浅层液态水如何透过再结冰的过程形成双脊结构之示意图。图片来源:Justice Blaine Wainwright。

欧罗巴是太阳系内可能有生命的主要候选星球,在表面20-30公里厚的冰壳下隐藏着全球性的海洋。冰壳详细结构、动力学及演变的时间尺度对于理解欧罗巴的基本物理过程和可能有生命的理论至关重要。

欧罗巴表面的地质年轻且活跃,呈现出各式各样的地形地貌,其中,延伸数百公里的双脊是最常见的,上面包含一些在地表可见的古老特征,横切交错意味着地质活动频繁。早在1990年代NASA伽利略太空船拍摄木卫二表面时,行星科学家就已经知道这种地貌,但是一直无法明确解释成因。

欧罗巴(上)和地球(下)双脊地形比较照片。
图说:欧罗巴(上)和地球(下)双脊地形比较照片。图片来源:Culberg et al., doi: 10.1038/s41467-022-29458-3。

分析2015年至2017年NASA冰桥计划(NASA’s Operation IceBridge)收集的地表高度数据,史丹佛大学科学家Riley Culberg及其同事研究指出格陵兰西北部的双脊如何形成?液态水不断地重新结冰使周围冰层破裂,导致两个山峰上升形成双脊。

Culberg 说:「格陵兰地表湖泊和溪流的水经常流入近地表并重新结冰形成双脊地形。欧罗巴的双脊地形可能是借由来自地下海洋的液态水向上涌入冰壳的裂缝而形成。」

这项研究和其他研究都显示欧罗巴的冰壳似乎经历了各种地质和水文活动,包括水柱喷发到地表的证据。活跃的冰壳支持可能有生命的理论,因为它促进了地下海洋和地表物质之间的交换。

NASA喷射推进实验室行星科学家Gregor Steinbrügge说:「如果没有看到格陵兰形成类似的双脊,我们研究中提出的机制似乎过于大胆和复杂。」

该研究发表在《自然·通讯》期刊上。(编译/台北天文馆施欣岚)

资料来源:SCI-NEWS