发布单位:台北市立天文科学教育馆

  1990年代NASA的四大轨道天文台计划(Great Observatories),包含最知名的「哈勃太空望远镜」以及「康普顿伽玛射线天文台」、「钱德拉X射线天文台」,「史匹哲太空望远镜」则是最晚发射升空的一台,也是唯一不是由航天飞机(太空梭)发射的一台。四台太空望远镜各司其职,以不同波段的电磁波观测,史匹哲太空望远镜负责的便是地表上无法观测到的红外波段。

  由于红外光很容易受到仪器的热噪音干扰,所以观察红外光的望远镜多需要主动制冷设备或是被动的散热机制。史匹哲太空望远镜于2003年发射升空,原定运行2.5至5年,2009年5月耗尽了液态氦之后,使得易受温度影响的远红外光观测失效,不过史匹哲上搭载的三项仪器中的「红外阵列照相机(IRAC)」,还是能做到对近红外光达到相同灵敏度的观测。失去主动制冷机制后,史匹哲的温度从5K上升至大约30K(-243°C),开启了它运行至今的「史匹哲“暖”任务」,继续对天文学的研究产生贡献。

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  图说:史匹哲太空望远镜运行在落后地球的日心轨道上,镜筒上不同颜色的涂层是望远镜的被动散热机制。亮面涂层可以将受光面的反射最大化,背光处的黑色涂料则能帮助辐射多余的废热。

  史匹哲太空望远镜16年来在轨道上逐渐远离地球,为了与地球通讯使得其姿态无可避免地接收到越来越多的太阳辐射,不断影响它的观测能力。事实上早在2016年NASA便考虑将其退役,由功能更强大的詹姆斯韦伯太空望远镜接替,但这项太空史上最复杂的望远镜不断延期,史匹哲也一再延役。NASA考量史匹哲的观测能力已经不符每年1400万美元的营运成本,决定在2020年1月30日关机,让史匹哲优雅地划下句点。

  综观史匹哲太空望远镜16年来的贡献,它拍摄了许多大红移的深远天体、发现目前已知最遥远的星系GN-z11、第一张系外行星的直接成像,最知名的还是在2016年参与TRAPPIST-1多行星系统的观测,提供了主要的数据贡献。史匹哲太空望远镜的口径只有85公分,想像一下口径达6.5公尺的詹姆斯韦伯太空望远镜发射升空后,能突破多大的极限呢?

资料来源:Space.com

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照 ★★

  从地球中心向外看,木星和月球的赤经经度相同时,称为「木星合月」,此时通常为木星和月球较近的时段。2020/1/23上午10:41发生木星合月,距离仅0.36度(视角约为月亮宽)。但为发生时为白天,因此建议于5:30后到天亮之前,就可在东南方低空看到月亮与木星接近的景象。此外当天为农历腊月二十九日,月亮是极细的残月,肉眼可见地球照(即地球反射的阳光照亮月亮黑暗面的现象),若以手机或相机拍照更为明显。

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2020/1/23 木星合月示意图。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

  美国海军研究实验室(Naval Research Lab)卡尔·巴特姆斯(Karl Battams)提出报告:2020年1月13日的太阳与太阳圈观测卫星(Solar and Heliospheric Observatory,SOHO)上的日冕仪(coronagraph)影像中新发现一颗彗星,这是SOHO进入2020新一轮十年发现的第1颗新彗星。只不过,发现仅数小时后,它就冲向太阳,快速地被太阳热力蒸发殆尽,消失在宇宙间。下方是世界时2020年1月13日0时至9时的SOHO LASCO C3日冕仪影像,右上角红色的是一般所见的太阳影像大小,深蓝色部分为日冕仪遮蔽太阳强烈光辉以便能显现周围黯淡现象用的遮罩,中间偏下的亮点是水星,由左至右横向移动的光点是遥远的背景恒星,而用2短线标示的移动天体就是新发现的彗星,其他不连续的散乱亮点或亮线是杂讯。

最新发现的SOHO掠日彗星冲入太阳自杀的影像,小箭头所指即该彗星。Credit: NASA/ESA/SOHO
最新发现的SOHO掠日彗星冲入太阳自杀的影像,小箭头所指即该彗星。Credit: NASA/ESA/SOHO

  SOHO是非常有效率的彗星猎人,1995年12月发射升空至今已发现接近3900颗新彗星,多半是轨道近距离飞掠太阳的掠日彗星(sungrazer comet)。专业和业余天文学家利用SOHO图像发现新彗星的速度通常很快,所以像这次开年后13天才被发现的状况很罕见。不过,在新技术支持下,天文学家相信SOHO发现新彗星的数量于今年应会轻松突破4000颗。

  这颗自杀彗星应属于克鲁兹族掠日彗星(Kreutz sungrazer)成员之一,这个家族成员据信是公元1106年一颗大彗星分裂后的碎片,1965年的著名彗星池谷·关(C/1965 S1,Comet Ikeya–Seki)也是其中之一。这个彗星家族名称来自以研究这类彗星成名的19世纪德国天文学家Heinrich Kreutz。每年都有数以百计的克鲁兹族彗星飞掠太阳后瓦解消失;事实上,这个新一轮十年的第2颗新彗星很可能也是一个克鲁兹族掠日彗星。有兴趣者可关注后续消息。

  由于面对强烈太阳光辉影响,一般望远镜要在太阳附近的天区发现新彗星并不容易。但以掩码将太阳光辉屏蔽后的日冕仪图像就可以呈现许多一般望远镜无法观察到的天体。对发现新彗星有热情的业余天文学家会协助监看日冕仪图像,一旦在图像发现有彗星动态便提出报告,以便国际小行星中心等单位确认是否为新彗星。例如这个新发现就已成历史的SOHO彗星就是由泰国的Worachate Boonplod首先注意到,他曾发现的SOHO彗星数量非常多,是最有成就的SOHO彗星猎人之一。只不过约定成俗,从SOHO图像发现的新彗星一律以SOHO为名,不像其他新彗星是以发现者的姓氏为名。对发现新掠日彗星有兴趣者,不妨到The Sungrazer Project网站参考相关操作程序,或直接查看近期的SOHO LASCO日冕仪即时影像。(编译/台北天文馆张桂兰)

资料来源:Spaceweather.com

发布单位:香港天文学会 观赏方式:vtype_1.jpg 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

  2020年1月16日(星期四)凌晨,农历腊月廿二,月掩室女座5.0等恒星谒者(汉语拼音:Yè zhě),用小型望远镜可以追踪观赏。复出现象:香港6时13分,恒星由月球暗面出现。香港复出时月球仰角65度,地平方位223度。

室女座16 = R1773 = 16 Virginis = c Virginis = 谒者

  谒者是中国古代星官名,属三垣之中的太微垣。《乾象新书》载:“谒者一星在太微垣门内,左执法之北。” 谒者是中国古代的官职名。谒者星官由一星与两颗增星组成,在现代通用的88星座中属于室女座。

中国星名 现代星名 所属星座
谒者 16 Vir 室女座
谒者增一 10 Vir 室女座
谒者增二 17 Vir 室女座

  谒者,又名室女座16、BD+04 2604、HD 107328、SAO 119341、HR 4695,是室女座的一颗恒星,视星等为4.96,位于银经284.27,银纬65.05,其B1900.0坐标为赤经12h 15m 16.2s,赤纬+3° 65.05′ 10″。

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  参宿四的亮度正在变暗,根据天文学家的观测,它可能在任何时候发生超新星爆炸,可能是明天、也可能是十年、甚至一万年,但日前在檀香山举办的第235届美国天文学会的年会上,路易斯安那州立大学天文物理学系荣誉教授Bradley E.Schaefer发表了一项更有力的预测,恒星「天箭座V」将在60年内发生新星(请注意并非超新星爆炸)爆炸,且在它最亮的时候可能与金星(约-4等)相同,为时一个月左右。

艺术家绘制的天箭座V的想像图,左为吸积中的白矮星。
艺术家绘制的天箭座V的想像图,左为吸积中的白矮星。

  1902年,天文学家发现天箭座V,并于1963年确认它是一类被称为激变变星的系统,拥有一颗白矮星及伴星,其中天箭座V是最极端的一颗,一般而言激变变星的伴星质量比白矮星的质量还要低,但这个系统的伴星质量竟是白矮星的四倍,这使得它成为唯一已知伴星质量大于白矮星的激变变星,这一类型的恒星,两颗星距离太近,致使白矮星的引力影响了它的伴星,而伴星的外围气体便会被逐渐吸进白矮星,而这又造成了正回馈效应,使得白矮星质量更大,引力更强,并吸收更多的伴星物质,这些物质落入白矮星时,会将重力位能转化成恒星风的能量,整个系统的光度会提高到接近超新星的程度。



上图为天箭座V的相对位置,(Vega是织女星,Deneb是天津四,Altair是牛郎星,V Sge即为目标),下图则为新星爆炸时所能见到最大亮度的对比。

  从美国变星观测者协会(AAVSO)的数据显示,天箭座V的亮度增加了将近10倍,即2.5个星等。而近年(十年内)的亮度增长更是30年前的两倍,这种结果将使亮度呈指数级成长,根据模拟计算,「新星」将会发生在2083年,然而日期也有不确定性,大约是±16年。这比目前已知最亮新星(约-0.5等)还要亮,而上一次的客星,即为1604年的开普勒超新星(约-2.5等),也不会比它亮,届时全世界的人将可在天箭座附近看见一颗超亮恒星,在夜空持续将近1个月。(编译/台北天文馆许晋翊)

V Sge近100年的光度变化
V Sge近100年的光度变化

资料来源:路易斯安那州立大学

  美国变星观测者协会(AAVSO)在北京时间2020年1月7日凌晨发布了690号紧急通知,呼吁观测者对半规则变星猎户座α(参宿四)罕见的、非常暗弱的最小亮度进行多波段跟踪观测并获取光谱,同时也欢迎对参宿四进行目视观测。

美国变星观测者协会(AAVSO)690号紧急通知:参宿四(猎户座α)罕见的、非常暗弱的最小亮度

2020年1月6日 AAVSO论坛相关主题
(滚动到主题底部获取最新帖子):
-活动及观测报告:https://www.aavso.org/alpha-ori-campaign-2020  
-AAVSO常规讨论:https://www.aavso.org/alpha-ori-0
-长周期变星:https://www.aavso.org/question-about-betelgeuse-article-re-comparison-stars
-光谱:https://www.aavso.org/betelgeuse

  半规则变星猎户座α(alf Ori,参宿四)正在经历一次非常罕见的、非常暗弱的最小亮度。AAVSO代表众多天文学家,要求AAVSO观测者以多波段并获取光谱的方式监测参宿四。

  特别令人感兴趣的是V、R、H、J和B通道以及光谱观测。要求进行时间分辨观测(每晚至少观测2~3次)。也欢迎目视观测(每晚不超过一次)。

  光电测光观测者应与AAVSO光电测光负责人汤姆·卡尔德伍德(Tom Calderwood)联系;他的电子邮件地址是“tjc@cantordust.dot.net”。

  参宿四通常最暗的亮度是V星等0.7~1.0等,偶尔更亮或稍暗。上一次最暗亮度(2018年12月~2019年1月)是V星等0.9等[光电测光,汤姆·卡尔德伍德(T.Calderwood),俄勒冈州本德;数码单反相机,W.沃尔曼(W.Vollmann),奥地利维也纳]。最近提交到AAVSO国际数据库的观测结果显示,目前最暗亮度为:世界时2020年1月1.8462日,V星等1.407±0.014等[数码单反相机,沃尔曼(Vollmann)];世界时2020年1月6.8374日,目视星等1.4等[V.德拉维奇亚(V.della Vecchia),意大利]。

  参宿四的极端亮度给数码单反相机和目视观测选择合适的比较星带来了难题。附近的亮星及对应的V星等如下:

参宿七(Rigel,猎户座β)-V平均星等0.12等-注意它是蓝色的;慎用
南河三(Procyon,小犬座α)-V星等0.36等
毕宿五(Aldebaran,金牛座α)-V星等0.87等
北河三(Pollux,双子座β)-V星等1.14等
北河二(Castor,双子座α)-V星等1.58等-由于此星的颜色不推荐使用
参宿五(Bellatrix,猎户座γ)-V星等1.64等-由于此星的颜色不推荐使用
参宿一(Alnitak,猎户座ζ)-V星等1.79等
井宿三(Alhena,双子座γ)-V星等1.92等
参宿六(Saiph,猎户座κ)-V星等2.06等

  可以使用AAVSO变星绘图仪(Variable Star Plotter,VSP,https://www.aavso.org/apps/vsp/)制作参宿四的寻星图。然而,最适用的参宿四寻星图(显示猎户座、比较星和邻近的星座)是AAVSO的10颗变星教程(AAVSO's 10-Star Tutorial,https://www.aavso.org/sites/default/files/10startutorial-2013.pdf)中所给出的。它所包含的比较星有(为了目视观测而对V星等四舍五入):参宿七为0.1等,南河三为0.4等,毕宿五为0.9等,北河三为1.2等,井宿三为1.9等,参宿六为2.1,以及与图表上其他目标关联更大的比较星。

  目视观测者需要意识到浦尔金耶效应(Purkinje effect),使用快速扫视的方法进行观测;不要盯着参宿四或比较星,因为这样可能会使它们人为地显得更亮。

  坐标(历元J2000):赤经05 55 10.30 赤纬+07 24 25.4

  请使用ALF ORI的名称向AAVSO国际数据库报告所有测光观测。

  光谱报告应当提交到AAVSO光谱数据库(https://www.aavso.org/apps/avspec/)。

  此紧急通知由伊丽莎白.O.瓦根(Elizabeth O. Waagen)编辑。

翻译:赵经远(星空下的守望者)
原文:https://www.aavso.org/aavso-alert-notice-690


  参宿四自古以来就是颗受到注意的红色恒星。《史记·天官书》载:“参为白虎。三星直者,是为衡石。下有三星,兑,曰罚,为斩艾事。其外四星,左右肩股也。小三星隅置,曰觜,为虎首。”

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:太阳滤光镜观测 可拍照

  自2019年到目前为止,太阳已经有270多天没有出现黑子了,包括过去连续的40天。自从太空时代开始以来,没有哪一年有这么多空白的太阳。

  然而,太阳南半球出现了一个新的黑子打破了这40天一尘不染的记录。它来自下一个太阳周期。这张来自美国NASA太阳动力学观测站的太阳磁场图像中有一个编号AR2755的点。

来自美国NASA太阳动力学观测站的太阳磁场图像中出现了一个新周期的黑子。
来自美国NASA太阳动力学观测站的太阳磁场图像中出现了一个新周期的黑子。

  怎么知道这是一个新的周期太阳黑子?因为它的磁极告诉了我们。旧太阳周期24的南半球太阳黑子有一个-/+极性。这个太阳黑子正好相反(+/-)。

  根据黑尔定律(Hale’s Law),太阳黑子极性的转变表示从一个太阳周期转换到另一个太阳周期。因此,这个太阳黑子是新太阳周期25的成员。

  目前太阳活动的最小值已经达到了一个世纪以来的最低点。这个太阳黑子,再加上2019年先前的一些类似的太阳黑子,肯定太阳活动的最小值不会永远持续下去。太阳活动周期25显示出开始的迹象。预测下一个太阳周期将在未来几年逐渐增强,并在2025年7月达到最高峰。(台北天文馆吴典谚/编译)

资料来源:SpaceWeather.com

发布单位:香港天文学会 观赏方式:vtype_1.jpg 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

  2020年1月8日(星期三)凌晨,农历腊月十四,月掩金牛座3.5等毕宿一,用小型望远镜可以追踪观赏。掩入现象:香港3时49分,恒星由月球暗面消失。香港掩入时月球仰角6度,地平方位288度。

金牛座ε = R668 = Ain = Epsilon Tauri = 毕宿一

发布单位:香港天文学会 观赏方式:太阳滤光镜观测 可拍照

  2020年1月5日(星期日)15时48分,地球过近日点,日地距离约0.983244天文单位,是地球一年中最接近太阳的时刻,亦是太阳视直径最大、地球环绕太阳公转的速度最快的时候。

  **拍摄比较太阳大小的市民需要使用适当的减光设备,否则会引至摄影器材损坏甚至眼睛失明!**


地球过近日点和远日点时,与太阳距离的比较。Image Credit:台北市立天文科学教育馆

发布单位:台北市立天文科学教育馆

夜空中的猎户座,左上角那颗偏橘的恒星就是参宿四。

  天空中的亮星之一,「参宿四」最近的亮度降低到有史以来最暗的程度,在过去的几周里,猎户座中明亮的淡红色恒星参宿四已经变暗到一个世纪以来最暗。天文学家们对这一事件兴奋不已,在社交媒体上讨论这颗恒星,猜测可能的成因。

  一个多世纪以来,天文学家们一次又一次地观察参宿四的亮与暗。参宿四是一颗红超巨星,这颗恒星目前在其生命晚期且已经膨胀到极巨大的尺寸。物质胞在恒星内部对流,促成了恒星内部冷热物质的混合。随着时间的推移,这些变化将使参宿四看起来有时亮、有时暗。

过去五年来,参宿四的亮度变化,不同颜色的点代表不同的波段,低点表示较暗,可以看见最新的亮度跌至历史新低,在四到七月间,猎户座与太阳几乎同升同降,难以观测,故无数据点。

  天文学家们在2019年10月注意到参宿四再次变暗,原以为这只是往常的变暗过程,没想到在2019年12月初,他们在测量亮度时,意识到参宿四的亮度比过去25年来还要低,它的亮度在全天恒星亮度中原先是可以排进前十名的,但最近,它的亮度已经下降到了第21名,甚至还在下降。

  这次不寻常的「暗化」事件让一些天文学家怀疑参宿四是否会变成超新星。如果参宿四真的爆炸了,它仍然离地球非常遥远,故地球上的生命也不会有什么问题。根据它的质量推算,天文学家估计当它在900万岁时将会变成超新星。最近的估计则显示,参宿四可能在大约10万年后形成超新星。当它爆炸的时候会非常壮观,其亮度大约会是满月的一半。任何幸运的人在其亮度消散前都可以看到它在白天发光。

艺术家描绘超新星爆炸的当下。

  每个人心里的大问题是这颗恒星是否会爆炸变成超新星。天文学家们说,这可能不会发生,但他们仍然很兴奋,因为可以看到以前从未见过的参宿四。天文学家仍然不完全了解超巨星的演化机制,所以任何奇怪的恒星活动都是一个机会。天文学家们将持续监测参宿四,根据过去的周期显示—这颗恒星的亮度似乎每6年左右和每425天循环一次——天文学家预计它将在2020年1月份变得最暗,然后再次变亮。但他们必须检视真实情况是否如此。(编译/台北天文馆许晋翊)

资料来源:Astronomy

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照 ★★★

  年度三大流星雨之一的『象限仪座流星雨』预测将在1月4日傍晚16时达到极大,ZHR值高达120。然而流星雨辐射点在午夜过后才会从东北方升起,因此建议于1月4日23时过后到1月5日凌晨观赏。

  象限仪座(Quandrans Muralis)位于武仙座、牧夫座和天龙座间。公元1795年法国天文学家La Lande和他侄子Michel Le Francais使用「象限仪」这种仪器进行一系列恒星位置观测时,自创了这个星座名词,虽然后来并未被现代天文学采用,不在正式的88星座之列,但这个名字仍留用至今。

  流星雨大多是由彗星或小行星遗留在轨道上的尘埃或冰粒等物质,在坠落地球大气过程中的燃烧现象。绝大多数的流星雨来源是彗星留在轨道上的残余物,但近年来有科学家认为象限仪座流星雨的来源可能是小行星2003 EH1,极有可能是继双子座流星雨之后第二群被确认来源是小行星的流星雨。

  象限仪座流星雨辐射点位于牧夫座头部附近,这群流星雨常有明亮的火流星出现,且活动有集中于极大期前后数小时内的特性。虽然台湾地区在这次流星雨预测极大期的时间前后辐射点尚未升起,不过历年来国际上有观测到象限仪座流星雨亮度极暗、只能用无线电波观测的流星极大期与肉眼可见的流星极大期有9至12小时的时间差,因此有兴趣的观测者可以多加注意流星的活动。

  欣赏流星雨并不需要望远镜等特殊器材,也不限于特定的景点,只要挑选视野开阔,光害与空气污染较少的地方以肉眼观赏即可。适合赏星的地点通常以两千公尺以上的高山最佳,乡村地区次之,而城市周边的光害与空气污染严重,并不适合。除了目视观赏外,也可利用相机或录像机进行长时间曝光以捕捉流星的身影。(台北天文馆王彦翔/编辑)

象限仪座流星雨辐射点位置示意图

象限仪座流星雨辐射点位置示意图。以上示意图由Stellarium产生。

  象限仪座流星雨(Quadrantids,00010 QUA)的发生日期与一月御夫座ζ流星雨(January zeta Aurigids,00091 JZA)发生时间都很接近,观测时要小心分辨辐射点位置;若不计较这些科学参数,只纯欣赏流星雨的话,那么这两群流星叠加的结果,让凌晨可见的流星数量增加,也算是福利吧!


象限仪座流星雨网上直播:
斗鱼直播
https://m.douyu.com/2181701(直播时间:2020年1月3-4日22:00-6:00,地点:北京怀柔观星基地)

参考文献 References:
Abedin A., Spurny P., Wiegert P. et al. (2015). On the age and formation mechanism of the core of the Quadrantid meteoroid stream.
Avramova A. & Enimanev M. (2012). Quadrantids 2012.
Fisher J. (1930). Harvard Observatory Circular.
International Meteor Organization (2017). 2018 IMO Meteor Shower Calendar.
Jenniskens P. (2003).  2003 EH1 is the Quadrantid shower parent comet.
Millman P. & McKinley D. (1953). The Quadrantid Meteor Shower.