有趣天文奇观

发布单位：台北市立天文科学教育馆

世界标准时间2024年5月3日9时30分，中国的嫦娥六号月球探测船发射升空。在为期53天的任务后，所提供的样本预料将增进天文学家对于地月系统以及早期太阳系演化历史的了解。

图说：嫦娥六号于世界标准时间2024年5月3日上午9时30分发射升空。影像来源：Space News

嫦娥六号由四艘太空船组成，它的轨道飞行舱将控制太空船进入绕月轨道，登月探测器分离后于阿波罗陨石坑附近着陆。由于地球上永远看不到月球的背面，因此需要通讯中继卫星来提供地面和月球背面之间的通讯。为此，中国已于三月初将鹊桥二号中继卫星发射至地月之间的拉格朗日点L2。采集的样本将装载到登月探测器的上段并发射返回绕月轨道，再与轨道飞行器对接。样本转移至返回舱后。返回舱将携带样本穿越地球大气层并着陆完成任务。

本次任务的登陆地点「阿波罗盆地」是位于月球背面一个巨大的古老撞击盆地。天文学家们认为，在这里很容易就能挖掘到月函物质，是研究月球岩浆海洋模型的最佳材料，因为月函是月球岩浆海洋凝固的直接产物，但我们以前没有在月球朝向地球的那一面找到到它们。

图说：嫦娥六号月球探测船，预计将登陆于月球南极的阿波罗盆地附近。图片来源：Space News

除了采集样本之外，嫦娥六号还携带全景相机与探地雷达，可提供月球表面形态以及月面以下的探测。还有月球矿物光谱仪用来分析月面的物质成分。除此之外还携带了法国提供的释气雷达侦测仪（DORN），可以侦测月球地壳中释出的氡气。瑞典提供月球表面负离子（NILS）有效载荷。意大利提供雷射后向反射器。另外携带的巴基斯坦ICUBE-Q立方卫星将释放在绕月轨道上。（编辑/台北天文馆蔡承颖）

资料来源：Space News

发布单位：台北市立天文科学教育馆

印度太空研究组织（ISRO）拍摄到月船三号（Chandrayaan-3）的着陆器维克拉姆（Vikram）和Pragyan月球车成功完成任务后停在月球表面的高分辨率影像。这些令人惊叹的影像于2024年3月15日拍摄，并由独立研究员Chandra Tungathurthi进行处理。与ISRO在2023年8月23日历史性着陆后不久分享的初始影像相比，新影像提供了该地区更多的细节。这些影像是在65公里的高度拍摄，解析度更高，约为每像素17公分。相比之下，最初的着陆后影像是在100公里的高度拍摄，解析度为每像素26公分。

图说：拍摄到月球上印度太空研究组织的维克拉姆着陆器和Pragyan月球车的最新影像。(Photo: Isro/C.Tungathurthi)

图说：左图为2023年8月23日拍摄的影像，右图为2024年3月15日所拍摄。(Photo: Isro/C.Tungathurthi)

当并排观察两组影像时，解析度的差异非常明显。更高的解析度提供更清晰的Pragyan月球车的影像。这是印度发射的小型月球车，成为全世界第一个在月球南极附近漫游的月球车。2023年8月23日，印度的月船3号任务成功登陆月球南极，创造了历史。它成为第一个在该地区实现软着陆的国家，也是继苏联、美国和中国之后第四个在月球上实现太空船软着陆的国家。登陆器和月球车于9月3日完成两周的实验任务后，进入休眠，并原本预计于9月22日再度唤醒，但却没有如期唤醒，9月28日，仍未唤醒，使得重新运作希望不大。然而在这次任务中，登陆器和月球车在月球上进行了各种实验，有助于我们对月球环境的了解，及未来的太空探索。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：INDIA TODAY

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★★

2024年5月10日（星期五）早上5时29分，水星达到西大距的位置。水星是八大行星中离太阳最近的行星，平时因与太阳距角小，所以经常被阳光遮掩而不易观看，只有在「大距」位置时才较容易观赏。

「大距」指的是当太阳、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。此时从地球上所见的水星离太阳距角较大，在日出或日落前后所见的水星仰角相对较高，较容易观看。当水星位在太阳以西时称为「西大距」，日出前早于太阳升起；在太阳以东时称为「东大距」，日落后晚于太阳落下。今年水星共有7次大距包含3次东大距及4次西大距，其大距时的距角约在18至28度之间变化。

2024年5月10日清晨4时30分所见水星与其外观模拟图。以上示意图由Stellarium软体产生。

本次水星与太阳距角达26.4度，视星等0.4等，在此前后几天的清晨都是观赏水星的最佳时机，日出前朝向东方地平线附近且无遮蔽处即可肉眼发现白色闪烁亮点的水星。若以双筒望远镜辅助则更容易找到它，或透过天文望远镜放大观察还可看出其如弦月般的外观。此外，东方天空中离水星上方不远处，由近到远分别可看到亮度约1.1等的火星及土星，三者几乎呈现一直线，早起的朋友们不妨抬头往东方寻找这三颗日出前一同出现的行星。

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10日，但水星在13日（星期一）日出前仰角可达15度，还略高于大距当日，所以在西大距前后几天这段期间的清晨都是观看水星的最佳时机。（编辑/台北天文馆吴典谚）

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★★★

宝瓶座η流星雨（eta Aquariids，00031 ETA）活跃期在4月19日至5月28日之间，根据国际流星组织预测今年极大期发生在5月6日，在天气良好无光害情况下，预估每小时天顶流星出现率可达50。宝瓶座η流星雨辐射点约于凌晨1时30分左右东升，因此下半夜较适合欣赏，且越接近曙光前数量越多。当晚月相近残月，月光影响微弱，观赏条件佳！

宝瓶座η流星雨属于中型流星雨，其特色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。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）遗留在地球轨道上的残渣所形成。此外，在欣赏流星之余，还可以欣赏明亮的土星和火星依序东升。

流星出现的时间和位置并不固定也无法预测，尽可能选择无光害且视野辽阔处，躺下后轻松扫瞄全天空，用肉眼就能尽情观赏这场流星雨，若使用高感度数位相机摄影，还能留下精彩美景。台北天文馆也将在流星雨极大期晚间以高画质摄影机进行星空直播，让民众透过网路也能即时欣赏到这次难得的流星雨美景。（编辑/台北天文馆赵瑞青）

2024年5月6日凌晨宝瓶座η流星雨辐射点示意图。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

美国太空总署（NASA）的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）最新拍摄的红外影像，显示出马头星云鬃毛部分的极清晰影像特写，这是迄今为止最清楚的马头星云红外影像，照片以全新的视角展示了「马鬃」的顶部及其附近的影像，以前所未有的影像解析度呈现出来。

图说：左图为红外光波段的哈勃影像，右图为本次韦伯NIRCam拍摄的区域。

马头星云是一个充满星际介质的分子云密集区块，原名为巴纳德33（Barnard 33），距离我们1300光年，在可见光波段下它是一个暗星云，附近的恒星猎户座σ星将星云后面的氢气电离成红光，照亮了暗星云本身之外的地方，而该暗星云的形状在红光背景下呈现一个马头的形状因而得名，天文学家推测，马头星云这个厚厚的分子云团块还要再等500万年才会解体消失。

马头星云是一个有名的光解区（PhotoDissociation Region简称PDR），来自年轻的大质量恒星所发出的紫外光将周围气体完全电离，也属于恒星诞生的场所，天文学家将含有中性氢的区域称为HI区，而电离氢的区域则称为H II区，这种紫外光强烈地影响了这块区域的成份。

图说：上面这张照片是由韦伯的中红外仪器（MIRI）所拍摄，实际的影像全部来自红外光，为了方便研究人员辨别波长的相对变化而使用假色表示，蓝色来自5.6、7.7和10微米的红外光、绿色是来自11、12和15微米的红外光、红色则是18、21和25微米的红外光。

这些暗星云的星际尘埃密度较大足以维持电中性，但是它的密度却又不足以阻止大质量恒星紫外光的穿透，因此，从这些PDR发出来的光提供我们一个独特的视角来研究星际物质的物理、化学过程，由于马头星云的邻近区域及其边缘是研究PDR的极佳场所，多亏了JWST，国际天文团队首次揭露马头星云边缘那些被照亮的小规模结构，使科学家能够研究星际尘埃的性质并更了解马头星云边缘的多维结构，接下来他们打算继续研究已取得的光谱资料，以深入理解星云中的物质演变的经过，其结果发表于《天文学与天文物理学》期刊。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Webb

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★★

5月5日发生白昼月掩火星天象，本次的月掩火星因出现在上午，此时火星亮度1.1等，视直径4.78”，且月相接近残月，因此用肉眼难以观看。建议运用双筒或小型望远镜辅助，或以摄影方式记录，才容易观察或欣赏这次难得出现的天象。火星在台北10时38分自月球亮缘掩入，11时57分自暗缘复出。

2024年5月5日10时38分起，台湾可见月掩火星示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

下一次台湾地区可见的白昼月掩火星在2030年6月1日，天象发生之后约6小时接续发生日偏食，因此观测的困难度高。而全程在台湾地区可见的白昼月掩火星，发生于2042年8月20日上午。至于台湾地区全程可见且出现在夜晚的月掩火星，就要等到约百年后的2136年2月16日凌晨了。

另，同日亦发生月掩海王星天象，但台湾地区无法看见。墨西哥可见白昼月掩海王星，新西兰可见夜间的月掩海王星。（编辑/台北天文馆蔡承颖）

图说：2024年5月5日全球可见月掩海王星的区域图。其中青色实线标示月出或月没时掩星的区域，白色实线为夜间可见掩星事件的南、北界线，蓝色实线为晨昏可见掩星事件的南、北界线，红色虚线为白昼可见掩星事件的南、北界线。

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★★

2024年5月4日（星期六）早上6时32分，将发生本月首次的「土星合月」。此时，土星与月球在天球座标上的经度相同，土星位于月球北边0.85度，与月球相当接近，土星视星等为1.2等。若于当天黎明前往东南东方观察，可欣赏土星及残月、火星、水星依序升起，最终他们在天文曙光中彼此交相辉映。

2024年5月4日土星合月。以上示意图由Stellarium软体产生。

而在5月31日（星期五），将迎来本月第二次「土星合月」。届时，土星与月球将更加接近（0.39度），南美洲南部地区可见月掩土星。（编辑/台北天文馆段皓元）

发布单位：台北市立天文科学教育馆

国立清华大学博士生许棨宁，与中央研究院天文及天文物理研究所助研究员陈建州博士，率领国际团队，首度观测到宇宙红外背景辐射的来源。研究团队成功解析了450微米的宇宙红外线背景光，证实其起源自遥远的银河系外星系。研究已发表于2024年3月出版的《天文物理期刊快讯（Astrophysical Journal Letters）》期刊上（Hsu et al. 2024）。

宇宙背景辐射是指除去我们太阳系、银河系，以及所有已知邻近天体所发出的电磁辐射以外，剩下的辐射。它均匀地横跨整个宇宙，是无法移除的「背景」，因此被称为宇宙背景辐射。大家比较常知道的「宇宙『微波』背景辐射」，即是宇宙中微波波段的背景，是宇宙大霹雳留下的证据。然而在其他波段，也有宇宙背景存在。其中，宇宙红外线背景辐射一直被认为与宇宙的第一代恒星，以及古老的星系有关。它们原本发出强烈的紫外线，但由于宇宙的膨胀，当它们被我们地球观测到时已经红移成红外线。此外，宇宙中的尘埃也会吸收短波辐射，然后释放红外线。因此，我们观测到的宇宙红外背景辐射实际上相当亮，但一直无法解析其来源，因此一直停留在理论层面。

直到这次研究，研究团队利用夏威夷马克斯威望远镜（JCMT）成功解析了450微米的宇宙红外背景光，证实其来自银河系外的星系。而这项成功的关键在于利用「引力透镜效应」。研究团队持续对10个大质量星系团进行观测，利用前景的巨大星系团所提供的强烈引力透镜效应，取得了前所未有的观测灵敏度，成功解析了450微米的宇宙背景辐射，证实其来自银河系外的星系。引力透镜效应是爱因斯坦广义相对论预测的现象，它可以放大远处光源的光线，增强它们微弱的讯号，使我们能够深入探索宇宙。

图说：背景图为COBE卫星拍摄的宇宙背景辐射分布图。右图为本次研究于450微米的突破性观测，这些红圈起来的绿色小点是透过引力透镜效应得以被放大解析出来的星系，证实为宇宙红外背景辐射的来源。

透过揭开宇宙红外背景的神秘面纱，不仅让我们更了解宇宙红外背景，也让我们获得宇宙早期历史的新见解，包括整个宇宙中星系的分布和演化。（编译/台北天文馆段皓元）

资料来源：中研院天文所

发布单位：台北市立天文科学教育馆

天文学家最近观测到一次罕见的磁星爆发。此次的磁星爆发来自于1,200万光年外的编号M87「雪茄星系」。这次的爆发足以照亮整个星系，这也是首次观测到在银河系外的磁星爆发。

当质量超过太阳八倍的大质量恒星死亡时，它们会引发超新星爆炸，核心留下一个黑洞或中子星。中子星是非常致密的核心残骸，其密度及大小可比喻为将太阳压缩成一个城市大小的球体，它们自转迅速并拥有强大的磁场。一些年轻的中子星拥有超强的磁场，超过了典型中子星的10,000倍，且每秒自转速度可达700次。这些被称为磁星。目前认为，当这些高度磁性的年轻中子星表面的「星球震动」干扰了它们强烈的磁场时，会产生巨大的闪焰。它们会通过闪焰释放能量，释放出伽玛射线，偶尔这些闪焰甚至非常剧烈，足以照亮整个所处星系。随着时间久远，磁星的旋转速度和强烈的磁性都会减弱，因此捕捉到磁星爆发的事件并不多。在过去50年的伽玛射线观测中，我们仅观测到三次磁星的巨型闪焰，且都在银河系内及大麦哲伦星云中。其中2004年12月观测到的一次来自距离我们30,000光年的磁星爆发，甚至强烈到影响地球的上层大气。

这次闪焰以高能伽玛射线短暂爆发形式出现，仅持续了十分之一秒。在闪焰发生后13秒，天文学家就定位到这些伽玛射线似乎来自M82星系，距离地球约1,200万光年。然而，此时面临一个谜团需要解决。我们所见到的爆发闪焰是来自这个星系的一个相当常见的伽玛射线爆发？还是一次罕见的磁星爆发？前者的理由是，M82星系正好是一个恒星剧增星系，使得M82本身就是一个伽玛射线爆发的好发场所。为了调查此次伽玛射线闪烁，天文学家速利在24小时内用XMM-Newton（X射线）太空望远镜对爆发源进行了后续观测。推理认为，如果这次伽玛射线爆发是由两颗中子星碰撞并合并事件造成的短时伽玛射线爆发，那么应该也会在X射线和可见光中观察到对应的余晖，这个事件也将使时空产生波动，产生引力波。结果显示，没有观测到余晖也没有侦测到引力波。这有助于确定真正的爆发源是M82中的磁星爆发。值得一提的是，如果没有在24小时内确定X射线的余晖，将没有如此强有力的证据证明这确实是一个磁星，因为即使有余晖一般很快就会消失。

图说：巨大磁星耀斑的X射线和可见光没有余晖。Credit: ESA

这次在M82星系中观测到磁星爆发，证实了在恒星爆发区域，大质量恒星「快速演化、迅速死亡」，导致年轻的中子星成为动荡不安、自转速度迅速的磁星这样的推论。天文学家将积极在恒星剧增星系中寻找更多的磁星，以更好地了解大质量恒星的生死，以及理解中子星随时间演变的过程。此次也是拓展了我们对其他银河外磁星的寻找，如果我们能找到更多，我们就可以开始了解这些闪焰发生的频率以及这些恒星在此过程中如何失去能量。此研究于2024年4月24日发表在《自然》期刊上（Mereghetti et al. 2024）。（编译/台北天文馆段皓元）

资料来源：ESA

发布单位：台北市立天文科学教育馆

我们对地球的磁场概念都非常熟悉，许多人可能还记得在学校里进行的铁屑和长条磁铁实验，以揭示它们的磁场。然而，在宇宙中也具有磁场，但测量它们相当棘手。天文学家已经开发出一种方法，利用星际尘埃的偏振光来测量银河系的磁场，因为尘埃会受磁场影响而排列成与磁场方向大致相同。然而，这个方法只能测得到视线方向上的磁场加总，也就是平面化投影到天球上的磁场方向，无法得到银河系真正立体的磁场方向结构。

最近，PASIPHAE研究团队发表了一幅银河系内广角范围的3D磁场图，约4平方度，揭示了银河系内某一区域的完整磁场结构。研究团队测量了超过1,500颗恒星的偏振光，涵盖的天空区域不超过15倍满月的大小。再经由Gaia盖亚任务的资料比对与计算，将磁场的方向抽丝剥茧「一层层」的绘制出来。Gaia盖亚任务是由欧洲太空总署执行的一项太空望远镜任务，旨在创建一幅地球附近极其精确的三维地图。Gaia盖亚测量了超过十亿颗恒星的距离，并对它们的运动、亮度、温度和组成进行测量。

图说：从地球往宇宙观察的磁场图。左图为全天空的2D磁场图，中间图为涵盖此次研究区域的放大，右图为天文学家首次绘制出银河系内广角范围的3D磁场图，约4平方度，黑线条即为磁场方向。

在宇宙中，磁场可以调节恒星形成，塑造着银河的结构，并导引星际介质如何流动。这是天文学家第一次绘制出广角范围的3D磁场图，未来期望有更精细及大范围的立体磁场资料，以对于我们银河系内的天文物理有更多的了解。（编译/台北天文馆段皓元）

资料来源：Pelgrims et al. 2024