有趣天文奇观

发布单位：台北市立天文科学教育馆

天文学家发现一对棕矮双星，是迄今为止所发现彼此距离最远的棕矮双星！这对名为CWISE J014611的棕矮双星，相距约129天文单位，是冥王星与太阳距离的三倍远。由于棕矮星质量较小，它们之间的重力较弱，因此相聚较远的棕矮双星更不容易存在。

CWISE J014611棕矮双星想象图

研究团队表示CWISE J014611是由NASA广域红外线巡天探测卫星（WISE）的数据库，透过公民科学Backyard Worlds: Planet 9计划所发现。这项计划由一般民众帮助搜索WISE图像数据库以寻找棕矮星和低质量恒星。研究团队逐一检查来自Backyard Worlds: Planet 9约3,000颗棕矮星候选星，并将WISE图像与其他资料相比较，寻找棕矮星的证据。团队使用暗能量巡天（The Dark Energy Survey）的数据比对，确认它是一对棕矮双星。之后使用位于夏威夷凯克天文台的近红外阶梯光谱仪（NIRES）观测CWISE J014611。团队表示：凯克天文台的近红外阶梯光谱仪在红外波段的敏感度非常优秀，由于棕矮双星亮度微弱，但NIRES能获得足够好的光谱数据。团队确认棕矮双星的光谱类型为L4和L8，并估计它们与地球的距离为130光年。

团队说：能找到如CWISE J014611.20-050850.0AB这类间距远低质量双星系统相当不容易，通常这种系统在其生命初期就被破坏了。这一发现能让天文学家有机会更了解棕矮双星系统，并开发有助于在未来识别更多棕矮双星系统的模型和工作程序。相关研究发表在The Astrophysical Journal Letters学刊。（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

上图为Alcyoneus星系，左下及右上两片橘色的是电波瓣，上下长达1,630万光年。（Oei et al., arXiv, 2022）

在30亿光年外有这么一个超巨大的电波星系，它的左右两瓣达到了1,630万光年之谱，构成了迄今为止发现最大的早期星系，这一发现凸显了我们对这些庞然大物的理解依然不足，但它可以成为科学家认识此类星系的途径。

巨大的电波星系是这个充满未知的宇宙中另一个更深层的谜团，它们包含了一个主星系（一般位于中间）以及从星系中心两侧喷发出的巨大喷流和电波瓣，这些喷流、瓣状结构与星系间的介质交互作用，产生了同步辐射现象。科学家很早就已经确定这是由于电波星系中的活跃黑洞形成的，当它们吸积周围的盘状物质时，并非所有物质都会被完全吸入视界之中，其中一小部分汇集到黑洞的两极，在该处以电浆喷流的形式喷射到太空中，速度相当接近光速，这些喷流可以飞行极远，然后在远处形成一个扩散的发出无线电讯号的电波瓣。

我们目前还没有搞懂的是，为何在一些星系中它们会增长到如此巨大的规模？本次发现的名为Alcyoneus星系最早是在欧洲低频阵列（LOFAR，一个干涉原理的观测设备，由两万个无线电天线组成，分布于欧洲52个地点）中被识别出来的，透过去除干扰及校正光学畸变，最后得到了这张影像，在此之间所观察到的电波星系，两侧电波瓣能达到200万光年都已经相当大了，而该星系两瓣的长度竟达到了500万秒差距，意即1,630万光年。

除了电波瓣的尺度非常夸张，科学家发现这是一个典型的椭圆星系，总质量约为太阳的2,400亿倍，中心的超大质量黑洞也有太阳质量的4亿倍，但是对于一些大型的电波星系来说，这两个数值却只能敬陪末座。研究人员也发现，它的两片电波瓣所蕴涵的气体量也是所有电波星系中压力最低的，可能是该星系正处于平均密度远低于一般状况的太空环境，目前研究人员仍无法确认真实的原因，但无论它的背后原因为何，在遥远的彼端，该星系仍然处于膨胀的阶段，本研究预计发表于《天文学和天文物理学》期刊上，现在可在arXiv网站上查阅下载。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

这18个模糊白点都代表同一颗星体HD 84406（NASA）

NASA公布了詹姆斯·韦伯太空望远镜拍到的第一颗恒星，还有一张自拍照，虽然这还不是一张「完成品」，只是这巨大的太空望远镜为期数月、一系列的校准步骤的过程之一。

这张惊人的照片有18个模糊白点，它们全部都是位于大熊座的恒星HD 84406。这颗恒星亮度为6.9等肉眼无法看到，需要双筒望远镜才看得到。这张影像是为期数个月校准巨大主镜过程之一，这18个星点是被主镜的18个片单独镜片反射到韦伯的次镜，最后进入主要成像设备近红外相机（NIRCam）。目前看来进度良好，这些点都位于中心部分附近，科学家将逐渐调整主镜镜片角度，直到18光点变成一颗星。

为了帮助调整，团队还拍摄了一张自拍照，它是透过NIRCam上的一个特殊镜头所拍摄。NASA之前表示，由于没有额外工程用相机，不可能自拍，所以这张照片让太空迷惊喜，深获好评。

韦伯通过NIRCam上的一个特殊镜头拍摄的自拍照（NASA）

价值100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜是迄今发射最大、最强大的太空望远镜。它在2021年12月25日发射，2022年1月24日到达距离地球约150万公里的日地系统拉格朗日L2点，未来将揭开第一批恒星和星系、以及暗物质、系外行星等天文奥秘。（编译/台北天文馆刘恺俐）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★★

水星和金星绕太阳的轨道都在地球轨道以内，故有「内行星」之称。从地球上观看，这两颗行星常在太阳左右，仅能在清晨日出前或傍晚日落后的短暂时机观看，因此常有「晨星」与「昏星」之称。而水星另有「辰星」的别称。

2022年2月17日5时07分，水星达到西大距的位置。水星是离太阳最近的行星，平时因与太阳离角小，所以总被阳光遮掩而不易观看，只有在「大距」位置时才比较容易看到。

「大距」的意思是太阳、水星和地球三者排成一直角三角形，而水星位于直角顶点位置时，从地球上所见的水星离太阳最远，届时在日出或日落前后所见的水星仰角相对较高，较容易观看。当水星位于太阳以西时称为「西大距」，日出前早于太阳升起；在太阳以东时为「东大距」，日落后晚于太阳落下，其大距时的距角在18至28度之间变化。

今年水星共有7次大距，而其中观赏条件最佳的就属2月17日的「西大距」，水星与太阳距角达26.3度，视亮度0等，为日出前东南方天空中亮度仅次于金星的白色亮星，以肉眼即可看见，如果透过天文望远镜则可看出其弦月状的外观。

不过由于水星轨道与观测日期、地点等因素，水星在日出或日落时仰角最高的时间通常都不在大距当天。以本次来说，虽然大距发生在17日，但水星在12日的日出时仰角可达18度，还略高于大距当日，所以这段期间的清晨5时30分到6时前都是观看水星的最佳时机。

在这段期间里，明亮的金星、水星与红色的火星刚好在排成一个直角三角形，很容易辨识，早起的民众不妨抬头往东南方找找这个别致而有趣的大三角，也认识一下这三颗行星。（编辑/台北天文馆技佐许晋翊）

2022年2月17日清晨，水星、火星与金星示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

发布单位：台北市立天文科学教育馆

通常行星形成的时间会与其母恒星相当，但比利时天主教鲁汶大学（KU Leuven）主导的研究团队发现，某些类型的恒星即使濒临死亡，仍有可能形成行星，若此得到证实，行星形成的理论将会有所调整。

我们的太阳诞生于46亿年前，在接下来的一百万年里，周围的物质聚集成原行星。行星从原行星盘中诞生，原行星盘就像是一个由尘埃和气体组成的巨大煎饼，而太阳位于中间，这也就是为什么它们都在同一个平面上运行。但当太阳走到生命的终点时，会膨胀形成红巨星，抛出大量物质，并吞噬在地球以内的内行星，最终形成白矮星，在这种情况下，白矮星的周围不会形成新的行星。但像太阳一样的单星反而是少数，大多数的恒星以双星或多星系统存在。在双星的情况下，虽然年龄相同，但质量不同，因此会有不同的寿命，我们已知当其中一颗变成红巨星时，第二颗恒星的引力会导致垂死恒星喷出的物质形成一个扁平的旋转圆盘，而这个圆盘与天文学家在银河系其他地方的年轻恒星周围观察到的原行星圆盘非常相似。

研究团队发现这些圆盘显示可能有行星形成的迹象，观测结果发现有十分之一带有圆盘的演化双星中，在圆盘中看到了一个大空腔，这表示有东西漂浮在那里，并收集了空腔区域中的所有物质，而最可能的答案就是行星。这颗行星可能不是在其中一颗双星生命最开始时形成，而是在最后形成的。并且发现在盘中具有大空腔的演化双星中，在垂死恒星表面上的重元素非常稀少，研究团队怀疑富含这些元素的尘埃颗粒被行星所捕获。

天文学家还不确定是否真的是行星造成观测到的结果，如果新的观测证实这些行星是在其中一颗恒星生命结束后才形成的，这将是一个重大发现，表示现行的行星形成理论需要调整。该研究成果发表于《Astronomy & Astrophysics》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

正在形成第二代行星的双星系统示意图。

资料来源：KU Leuven

发布单位：台北市立天文科学教育馆

银河系就像一件古老的羊毛衣那样，中间应该布满了「黑洞」，根据科学家的估计，应该有多达1000万至10亿个恒星质量的黑洞在银河系中游荡，但有一个最糟的问题就是它们基本上是不可见的，只有在它们路过一些物质或天体时，其重力场改变环境亮度才可间接察觉，一个研究团队首次成功地探测到一个孤独黑洞，它距离地球5200光年。

黑洞的重力场相当强大且极端，它会扭曲任何穿过它的光，所以当一颗遥远恒星或星系的光抵达它附近时，适当的行进方向及角度将使它变得异常明亮，此时科学家见到它就知道这个光是经过了一次重力场放大的结果，这种现象被称为重力透镜效应，而根据其尺度大小，这次的现象则被归类为微重力透镜效应，借此，科学家第一次看到一个流浪黑洞，并且可探测出其质量大小，可能大于中子星，这更加证实了它的黑洞性质。

图说：哈勃望远镜对该天文事件的后续观测照

微重力透镜事件可以对系外行星及恒星分门别类，但这些行星和恒星的质量太低，其亮度变化并不明显，但实际上每年天文学家都能看见数千次的微重力透镜事件，它们中的大多数都是背景恒星亮度的增强，考虑到天空中的恒星数量，这并不奇怪。

监测天空的两项独立科学计划，光学重力透镜实验（OGLE）与天文物理学中的微透镜观测（MOA）分别在2011年6月2日同步记录到了这项事件，并且一直持续观测了相当久，该事件在同年的7月20日达到峰值。这次事件分别被命名为MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462，非常引人注目的是它不仅持续时间异常的长，约270天，而且显示出异常高的亮度变化。直到2017年，哈勃太空望远镜在8个不同的场合对该区域进行观测，有了这些观测资料，研究团队发现最适合这些数据的结果为黑洞，并且透过恒星亮度的强度变化，该黑洞被计算出其质量约为太阳的7.1倍，事件视界应只有42公里宽。

此外，研究团队还算出了该物体的移动速度为每秒45公里，它很可能是前一颗恒星在超新星爆炸时被抛射至太空中的，如果这种不平衡的爆炸发生了，就有机会将恒星坍缩的核甩到太空中，我们以前也曾经见过类似的状况，白矮星LP 40-365及中子星PSR J0002+6216就是两个例子。

在2019年的研究中提到，银河系周围可能有数百万个「自然踢出」的黑洞，而探查到的这个黑洞如果就是其中之一，那么这些天体可能在银河系中高速流浪，借由灵敏的X射线望远镜来确定周围的星际介质中是否正在从中吸收任何物质，一旦发现该类黑洞群体，我们可能就有更多的观察样本及新的发现，本研究已提交至《天文物理学》期刊，其预印本可于arXiv上查阅。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

2022年1月30日，天问一号火星轨道飞行器发送回一段自拍影片，庆祝农历新年。

这段38秒的影片里，在天问一号的机体上可以见到阴影和阳光的流动，机体的绝缘材料由于阳光的热而产生轻微膨胀，火星影像随即在机体下方出现，可以看见许多火星的表面特征。

影片由天问一号一部安装在「自拍杆」末端专用于「自拍」的小型遥控相机所拍摄，这个可以伸展的自拍棒由形状记忆复合材料制成，超轻仅重0.8公斤，主要用于监测和评估关键设备的状况。

中国天问一号火星轨道飞行器最新发布的一段自拍影片截图。（图片来源：CNSA）

截至2022年1月31日，天问一号已在轨运行557天，祝融号也工作了255个火星日，行进1524公尺的距离。至今，天问一号任务已送回约600GB的科学资料，两者设备状况良好。（编译/台北天文馆刘恺俐）

资料来源：SPACE.com

发布单位：台北市立天文科学教育馆

天王星（左）与海王星

在太阳系的八大行星中天王星和海王星最像双胞胎，它们的大小、质量、成分与结构、甚至连旋转速度都近似，但是，海王星有迷人、梦幻般的天蓝色，还带有可见的旋转风暴，天王星却呈现单调的淡青色，这两颗行星如此相似，颜色却是明显不同，为什么？

根据牛津大学行星物理学家Patrick Irwin领导的一个研究小组发现，因为有一层雾霾包覆，稀释了天王星的蓝色调。

天王星和海王星的结构非常相似，都有一个小的岩石核心，被水、氨和甲烷冰所包覆；气态大气由氢气、氦气和甲烷组成，但就像太阳系中的所有其他大气一样，并不是均匀分布而是分层的。

研究团队分析了这两颗行星的可见光和近红外的观测结果，建构了新的、能够很完整地复制观测结果的大气层模型。

在他们的模型中，两颗行星都有一层光化学雾，这是来自太阳的紫外线辐射分解大气中的气溶胶颗粒，产生的雾霾颗粒，研究人员称之为Aerosol-2层。在天王星上，Aerosol-2层的不透明度几乎是海王星上的两倍，因为这些粒子吸收紫外线，具有几近白色的可见反射光谱，所以天王星观察到的紫外线反射率较低，也解释了为什么天王星在人眼看来比海王星的蓝色更淡许多，以及为什么黑点在海王星比较容易被观察到。

Aerosol-2层下方被称为Aerosol-1层是更深的雾层，是甲烷重新蒸发与沉积的雾霾颗粒，这些雾霾颗粒凝结成硫化氢的亚微米晶体，该区域的光谱特征与冰和黑雾一致，研究小组认为，Aerosol-1区域是在海王星上观察到的斑点和条带等暗特征的起源地，如果海王星的Aerosol-2层更薄、更透明，这些特征就会更明显。

目前尚不清楚为什么海王星的Aerosol-2层不如天王星的致密，但研究人员认为，海王星的大气层可能比天王星更能有效地通过释放甲烷来清除雾霾。（编译/台北天文馆刘恺俐）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★★

由于月球绕地球公转，因此月亮在天球上以每天约13度自西向东移动。若月亮恰好通过远方天体与观测者之间而遮蔽该天体，就发生月掩星。由于月球的赤道地平视差约只有1度，而且月球的视直径约0.5度，所以月掩星不仅有地区限制，而且各地见到的情形与时间也有差别。因此，以下预报资料以台北为计算基准，其他地区会有数分钟差异。

在2月17日凌晨将发生月掩轩辕十三。当天为满月。轩辕十三在狮子座，亮度为3.5星等，光谱类型为A0Ib，是恒星光谱分类的标准星。以台北位置预测，届时轩辕十三于1:09掩入，2:20分复出。掩入时的仰角约75度，复出时仰角约60度，由于仰角高且轩辕十三相当亮，以双筒望远镜就有机会看到。（编写/台北天文馆研究员李瑾）

2022年2月17日凌晨，月掩轩辕十三示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

发布单位：台北市立天文科学教育馆

由天文学家和公民科学家组成的团队，发现了一颗围绕G5型恒星TOI-2180运行的气态巨行星。

TOI-2180位于天龙座，是一颗明亮的G5型恒星，距离我们约380光年。目前为止我们发现它有一颗行星，名为TOI-2180b，其直径与木星相似，但质量却是木星的2.75倍。绕其恒星公转周期为260.8天，距其母恒星0.828AU。

天文学家对于TOI-2180b的发现感到十分兴奋，因同时满足以下3个条件的行星非常罕见。

1. 拥有几百天的公转轨道

2. 相对靠近地球

3. 能够看到其凌日现象

TOI-2180b最为特别的是其260.8天的公转周期，相较于太阳系外许多已知的气态巨行星来说，是一个相对较长的时间，这种长时间的公转周期通常不容易在系外行星中发现。这颗行星含有比氦和氢更重的元素，其质量约是地球的105倍，在太阳系中没有像这样的行星存在。

TOI-2180b的首次凌日事件是由公民科学家在凌日系外行星巡天卫星（TESS）的数据中发现，天文学家再使用利克天文台观察行星对恒星的重力拖曳估算TOI-2180b的质量与轨道等参数。为了能观察到第2次的凌日，研究团队使用了位于北半球三大洲14台望远镜在2021年8月的11天里，拍摄了超过20,000张TOI-2180影像，尽管没有信心一定能探测到这颗行星。研究人员表示TOI-2180b凌日的发现，突显了TESS任务在寻找具有长轨道周期和低辐照通量的行星方面具有令人振奋的潜力。该研究成果发表于《Astronomical Journal》上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

艺术家对气态巨行星及其G5型母恒星的印象。图片来源：NASA

资料来源：Sci-News