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发布单位:台北市立天文科学教育馆

The green circle marks the source of FRB 121102.
绿色圆圈标记了FRB 121102源。

快速电波爆发(Fast Radio Burst,简称FRB)是宇宙中最大的谜团之一,FRB在2007年首次被发现以来,无数天文学家将目光转向FRB,希望以它为线索揭开更多宇宙的奥秘,14日在《自然》期刊发表的一篇论文中,中国科学家李菂(拼音:dì,注音:ㄉ一ˋ )领衔的国际研究团队用500米口径球面无线电望远镜(FAST)发现了1652次FRB,超过了以往所有文献记载的数量总和,此次观测成果,或许能改变天文学家探索FRB的方式。

2007年,FRB首次被发现时,天文学家对它可能是什么完全一无所知,从未有任何理论预言过FRB的存在,这种来自宇宙深处的爆发可以在几毫秒内闪现又消失,每一例FRB释放的能量都相当于太阳一年释放出的能量之和。每天都会有多个FRB从各个方向向着地球袭来,但它们大多难以捉摸。

天文学家争先恐后地提出各种想法,从旋转中子星的巨型磁暴,甚至到宇宙大爆炸遗留的宇宙弦理论,解释FRB的理论五花八门。一个国际研究团队在《自然》期刊上登载了有史以来最大的FRB数据集,他们共探测了1652次FRB,超过了以往所有文献记载次数的总和,所有这些短暂而明亮的爆发都来自30亿光年外一个矮星系中的一个FRB源,除了显着增加目前已知的FRB总数以外,此次观测到的FRB能量分布范围也非常大。

直到2016年,天文学家才发现第一个重复的FRB源,并将其命名为FRB 121102,统计规律表明,不断增长的FRB记录中大约有20%会重复出现,研究人员对这些重复发生的FRB源进行观测,期望能获得更多细节,其中,FRB 121102则是迄今为止被研究得最透彻的FRB源,它位于一个年轻恒星正在形成的星系。

论文第一作者兼FAST首席科学家李菂表示,由于FAST前所未有的灵敏度,它能捕捉到其他望远镜无法观测的低能量脉冲,当该团队在FAST调试阶段时,他们发现FRB 121102正处于活跃期,时常发出明亮的脉冲,因此,他们决定每天抽出一小时来观测它。结果证明,爆发比预期的还要密集,有时大约每30秒就有一次FRB发生,从2019年8月29日到10月29日,他们用了59.5小时的观测时间,共检测到了1652次FRB。

本次发现的1652个FRB分为两种:一种能量较高、一种能量较低,首次FRB的发现人之一、该论文的合著者、美国西维吉尼亚大学的天文学家邓肯·洛里默(Duncan Lorimer)表示,这可能是由两种不同的物理机制导致的;然而,目前尚不清楚这些机制是什么。即便如此,因为这些FRB释放出的能量如此之高,总能量达到了一颗磁星(一种磁场极强的中子星)可用能量的3.8%,并且没有表现出任何较短的周期性,李菂认为,他的团队已经基本排除了FRB 121102来自一个孤立致密天体的可能性。

FAST将会持续监测FRB 121102,同时调查其他的重复源,他还透露团队正在研究一个尚未公开的源,比FRB 121102更剧烈,要取得进一步的突破,需要全球多个望远镜在不同波段共同努力——也包括对微中子和重力波的观测。洛里默也表示,尽管我们已经观测到了很多FRB的现象,但其理论仍然很不成熟,下一步是尽可能地确定下这些源所在的星系,并发现更多的剧烈重复型FRB,科学家们可能很快就能解开FRB的形成之谜,并为研究这种充斥在整个宇宙中的高能、短期天文物理现象,打开一扇崭新的窗口。(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

神舟十三号载人飞船与长征二号F遥十三运载火箭组合体。

神舟十三号任务计划于2021年10月15日格林威治标准时间16时23分(北京时间10月16日0时23分)发射,神舟十三号将在天和核心舱经过酒泉发射场时发射,约八小时后赶上天和号并与其对接,而执行此次任务的3名太空人分别为翟志刚、王亚平和叶光富,将在太空中驻留6个月,而这也是天宫太空站运营之后太空人常态驻留的时间。翟志刚是本次任务的指挥官,在2008年神舟七号任务期间,是中国第一位出舱的太空人;王亚平将是首位进驻天宫太空站的女太空人,同时也是中国首位出舱的女太空人,曾执行过2013年神舟十号载人飞行任务;而叶光富则是首次飞行。

神舟十三号将停靠在面向地球的对接口,采用自主快速交会对接方式,首次径向停靠于太空站,与天和核心舱、天舟二号、天舟三号货运太空船组合运行,天宫太空站预计将在2022年接收另外两个模块。神舟十三号主要任务目标包括测试太空站组装和建造的关键技术,测试使用天和机械臂手动遥控操作,将模块从一个对接口转移到另一个对接口。并预计进行2~3次舱外活动,安装大小机械臂双臂组合转接件及悬挂装置,为后续太空站建造任务做准备。其他目标包括进一步验证太空人在轨道上停留6个月的健康、生活状况,并进行太空科学和技术试验。若神舟十三号载人太空船出现严重问题而丧失功能,将启动救援太空船紧急发射,与天宫太空站对接以及时将太空人送回。(编译/台北天文馆赵瑞青)

神舟十三号载人太空船,飞行组由太空人叶光富(左)、翟志刚(中)和王亚平(右)组成。
神舟十三号载人太空船,飞行组由太空人叶光富(左)、翟志刚(中)和王亚平(右)组成。

资料来源:Space.com

发布单位:台北市立天文科学教育馆

嫦娥五号全景图

中国、澳大利亚、瑞典和美国的学者研究嫦娥五号带回的月岩,发现19.7亿年前,熔岩仍在月球表面流动,并发表在《科学》学刊上。

嫦娥五号于2020年12月降落在月球面向地球的一侧,将1.7公斤的月岩带回地球,是1976年苏联的月球24号任务后,首次携回样本。嫦娥五号的主目标之一是寻找月球最年轻火山爆发的证据。虽然科学家们之前以表面撞击坑的数量来预测此处是年轻的火山岩,但没有样本就无法证实。

样品使用中国北京离子探针中心(The Beijing SHRIMP Center)的高敏感分辨率离子探针分析,发现熔岩的喷发年龄为19.7亿年,比之前携回的月球熔岩都要年轻10亿年以上。在月球的地质史上,月球表面发生多次火山喷发,形成了大片玄武岩,称为月海。大部分火山活动发生在30~40亿年前。行星科学家对阿波罗任务的月球岩石以及源自月球的陨石进行年代测定,获得证实。但嫦娥五号的样本证明更晚期仍有火山活动。但是,月球那么大的行星在20亿年前应该已经消失此爆发。因此,这项发现揭开新的谜团,即像月球这样的小型岩石星体如何保留足够的内部热量?之前,科学家认为月球内部放射性元素可能融化内部岩石,但样本成分分析认为不是。潮汐力加热也是选项之一,或是月涵某种特性导致较低的熔化温度。这些猜测仍须进一步对样本研究。

1970年代初阿波罗任务的样本彻底改变我们对太阳系动态以及行星如何形成演化的理解,新研究再次证明从其他行星体返回样本,再以在地球实验室分析的科学价值。此外,也验证陨石坑计数方法估计其他行星(例如火星、金星和水星)表面年龄的可靠性。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

资料来源:Science Alert

发布单位:台北市立天文科学教育馆

这张沿着火星耶泽罗陨石坑陡坡拍摄的图像是由毅力号探测器的Mastcam-Z仪器所产生。顶部的插图是由远程显微成像仪提供的特写图像。
图说:这张沿着火星耶泽罗陨石坑陡坡拍摄的图像是由毅力号探测器的Mastcam-Z仪器所产生。顶部的插图是由远程显微成像仪提供的特写图像。Credit: RMI: NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/ASU/MSSSMastcam-Z: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

对美国NASA毅力号探测器拍摄的图像进行的科学分析已证实,火星上的耶泽罗陨石坑(Jezero crater),现在是一个干燥、被风侵蚀的洼地,然而过去曾经是一个平静的湖泊,大约37亿年前由一条小河稳定地供水。

这些图像还显示了陨石坑遭受过山洪爆发的证据。这次洪水的威力足以将数十公里上游的巨石冲走,并将它们堆积在这些巨石所在地方的湖床上。

发表在科学(Science)期刊上的分析资料是位于陨石坑西部露出地表的岩石的图像。之前的卫星显示,从上面看,这片露头很像地球上的河流三角洲,当河流流入湖泊时,沉积层以扇形沉积。

毅力号从陨石坑内部拍摄的新图像,证实了这片露头确实是一个河流三角洲。从露头处的沉积层来看,这条河流三角洲似乎流入了一个湖泊,这个湖泊在其存在的大部分时间里都是平静的,直到湖泊历史的末期,由于气候的急剧变化引发了偶发性洪水。

研究团队成员、麻省理工学院地球生物学副教授Tanja Bosak说,现在可以寻找化石了,然而还需要一些时间才能到达我们真正希望对生命迹象进行采样的岩石。(编译/台北天文馆吴典谚)

资料来源:Phys.org

发布单位:香港天文学会

Meteor of Ruth BC

一名加拿大妇女在她睡觉时,一颗陨石从她的屋顶坠落并跌在她旁边的枕头,险些造成灾难。

10月4日晚上,加拿大卑诗省弋登市(Golden)的露芙·咸美顿(Ruth Hamilton)被撞击声和脸上的灰尘吵醒。她说:「我只是跳起来打开灯,无法弄清楚到底发生了什么事情。」

那天晚上早些时候,市民在路易斯湖(lake Louise)以东约84公里处看到火流星。

露芙·咸美顿没有受伤,她看到枕头上有一块石头,就在她头部通常所在的位置旁边。她打911报警,一名警官打电话确认这不是附近建筑工地的石屎碎片。他们又打电话给工地项目负责人,看看他们是否在进行任何爆破工作。工地员工表示没有,不过他们看到天空中有一道亮光,发生爆炸并引起了一些轰鸣。

露芙·咸美顿和警方最终确定是陨石坠落。她表示,当这件事发生时,她浑身颤抖和害怕,以为有人破门入屋,并且是开枪之类。后来意识到它只是从天而降时,陨石似乎是一种合理的解释。

露芙·咸美顿没有受伤,她决定保留这块陨石作为她子孙后代的纪念品。

【图:露芙·咸美顿;文:节译自2021年10月10日英国每日邮报;新闻资讯由杨光宇提供】

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 ★★

猎户座流星雨是每年固定发生的中小型流星雨,活跃期约在10月2日至11月7日之间,国际流星组织预测极大期为10月21日,ZHR约20。

猎户座流星雨和5月的宝瓶座η流星雨一样,同为著名的哈雷彗星遗留在轨道上的物质形成的流星雨。特色是流星速度极快,平均速度每秒66公里,有时会出现火流星。在20世纪初发现有12年周期的数量变化,如2008~2010年期间猎户座流星雨ZHR曾达40-70。2020到2022年预期也是可能比较活跃的年份。今年极大期接近满月,受光害影响条件较差,数量会大幅减少。辐射点约22时30分升起,在此之后数小时观测条件较佳。观测流星雨不需要使用望远镜,只要选择光害较少、视野辽阔的地方观看即可,若使用高感度相机或许还能捕捉到流星瞬间的美丽身影。(编辑/台北天文馆研究员李瑾)

猎户座流星雨
猎户座流星雨

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 ★★

10月16日,金星与心宿二将达到合的位置,两者间隔不超过1.5度,想要看见两颗星同时出现必须等到太阳西沉后,心宿二随着西方天空的亮度降低而渐渐出现在金星旁边,最佳的观赏时机应为10月15日至17日的傍晚,并选择西南方较为宽阔并受建筑或树木遮蔽的环境。

2021/10/16 18:20西南方低仰角模拟画面。
2021/10/16 18:20西南方低仰角模拟画面。以上示意图由Stellarium软体产生。

上一次这两颗星这么近已经是一百年前,即1922年的11月12日,当时的金星合心宿二两者间隔不到0.3度,看起来几乎是重叠的,而金星与地球的相对位置每隔8年会是一轮周期,故在接下来的每隔8年,金星及心宿二也会越来越接近,最终大约在2125年会再一次接近重叠(0.25度),不过除了现在的新生儿之外,我想能看懂本篇文章的人应该很难撑到那个时候了。(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)

发布单位:台北市立天文科学教育馆

WASP-76b是一颗在2016年发现的系外行星,硕大的体积及表面温度使得它被归类为热木星,该星环绕其母恒星仅需1.8个地球日,距离我们约640光年,从早先的研究我们知道,它的表面温度高达4400℉(约2246℃),这样的温度足以使铁汽化,在稍微「凉爽」的夜晚会以铁雨的形式落下。

艺术家对于该星的想象图,这些雨的成分是铁。
▲艺术家对于该星的想象图,这些雨的成分是铁。

近期科学家再一次观察了WASP-76b并得出了新的结论,它实际上可能比之前认为的更热,研究团队使用了夏威夷的双子座北望远镜观察该行星的日夜交界处,并透过凌日光谱法分析其大气成分,光谱的组成使我们能够计算不同深度及高度的大气成分。而在这样子的条件下,科学家识别出了罕见的三条光谱线,这些读数显示在这颗行星上发现了钙离子,钙离子的光谱特征说明了这颗系外行星有非常强劲的上升风或是大气温度比我们想象的还要高。

不过,该研究并没有特别说明温度应该提高多少,这只是双子座系外行星光谱学计划(ExoGemS)的一部分,该项目将研究至少30颗系外行星,专家们分析及观察这些行星的质量、温度、成分,借由更新的仪器及分析方法,科学家可以了解行星旋转的细节到表面的行星风系运作模式,借此了解外星世界的多样性,该研究发表于《天文物理学期刊通讯》上。(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 丨 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 ★★★

当月球在背景星空中移动时,不时会通过远方星体的前方,这种现象称作月掩星。10月12日入夜后不久,月球将会遮掩位于人马座中的恒星斗宿一,届时月龄6.7的眉月边缘处附近可见亮度约3.2等的斗宿一。

以台北地区的发生时间为例,10月12日晚间19:33,斗宿一将从月球暗缘掩入,20:42从亮缘复出。掩入时的仰角约29度,可以挑选东方低空无遮蔽处以观察,欲欣赏的民众可以提早五至十分钟开始准备。

不同地区月掩斗宿一的时间,可参考国际掩星组织The International Occultation Timing Association预报。(编辑/台北天文馆虞景翔)

2021年10月12日月掩斗宿一(人马座φ星)示意图。
2021年10月12日月掩斗宿一(人马座φ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

妮可·奥利维拉 (Nicole Oliveira)

当妮可·奥利维拉(Nicole Oliveira)刚学会走路的时候,她已经会举起双臂指向星星。现在这名年仅8岁的巴西女孩被认为是世界上最年轻的天文学家,她参与了美国太空总署(NASA)的一个小行星搜寻项目,加入国际研讨会,与世界顶尖的太空和科学界成员会面。

这个名为小行星猎人的科学项目,旨在让年轻人有机会进行自己的太空探索,从而让它们了解科学,在妮可的房间里贴满了太阳系的海报、小火箭和星际大战的人物模型,她在电脑前看着两个大屏幕工作,并且在这期间已经发现了18颗小行星。

妮可正在使用专业的天文软体分析影像的画面。
▲妮可正在使用专业的天文软体分析影像的画面。

如果她的发现得到证实(这可能还需要几年的时间),妮可将打破18岁意大利人路易吉·桑尼诺(Luigi Sannino)的纪录,成为世界上最年轻的正式发现小行星的人。在巴西著名的私立学校任职,同时也是妮可的天文学老师说:「她真的很有眼光,她一看到图像就立刻指出先前同学们甚至是老师怀疑是小行星的目标,最重要的是,她与其它孩子们分享她的知识,为科学传播做出贡献。」而在2021年年初,妮可拿到了该校的奖学金并举家搬迁到距离她们原住处1000公里的地方。

妮可的母亲在妮可两岁的时候就听到她向天空举起双臂要求:「麻麻,给我一颗星星。」当时她还在做家庭手工,接着在她四岁生日的时候向家人要一台望远镜作为生日礼物时,母亲明白她对天文学的热情是认真的,尽管当时她的母亲并不晓得什么是「望远镜」。

妮可非常想要一台望远镜,她甚至告诉她的父母她愿意用往后一生的所有生日派对来交换这一请求,然而这对一个一般的巴西家庭来说,这礼物还是太贵了,最终在妮可七岁的时候,才跟家中的所有亲友一起凑钱买给她。

在一般小孩还在上小学的年纪,妮可报名参加了一门天文学课程,该课程原先的年龄限制为12岁,为此,学校破例让她参加,在她的youtube频道上,妮可采访了一些有影响力的人物,譬如巴西天文学家迪利亚·德梅洛(Duilia de Mello),该科学家曾参与过超新星SN 1997D的发现,全程均为巴西官方语言,葡萄牙文。

关于妮可自己的抱负,她希望能成为一名航天工程师,去那里建造火箭,到佛罗里达州NASA的肯尼迪航天中心看看他们的火箭。(编译/台北天文馆技佐许晋翊)

资料来源:Science Alert