发布单位:台北市立天文科学教育馆

1998年VLA’s FIRST Survey与2018年VLASS同星场资料比较。
图说:1998年VLA’s FIRST Survey与2018年VLASS同星场资料比较。

  天文学家分析甚大天线阵列(VLA)的巡天计划(VLASS)数据后,发现可能是已知最年轻的脉冲星!它名为VT 1137-0337,位于离地球3.95亿光年的矮星系SDSS J113706.18-033737.1之中。天文学家在2018年1月的VLASS资料发现它,之后在2018年、2019年、2020年和2022年的VLASS影像也观测到,但是没出现在1998年VLA第一次巡天观测(VLA’s FIRST Survey)的资料里。

  VLASS巡天计划开始于2017年,计划在7年间完整的扫描3次VLA所在地可见的天区,大约涵盖了80%的天球,目的是寻找亮度快速变化的瞬态天体。天文学家比较VLASS与VLA’s FIRST Survey的资料,不但发现VT 1137-0337,也发现20个特别明亮的瞬态天体位于已知的星系,值得后续研究。

  矮星系SDSS J113706.18-033737.1的质量约为太阳1亿倍,因为星系正处于快速恒星形成的阶段,所以先前就受到关注。研究团队曾推论VT 1137-0337可能成因,如超新星、伽马射线爆发或恒星被超大质量黑洞撕碎的潮汐破坏事件,最后认为最好的解释是脉冲星风星云(pulsar wind nebula)。这是一种在超新星遗迹中的星云,由快速旋转与强大磁场的中子星,将周围的带电粒子加速到接近光速,造成脉冲星风。团队根据其特征,认为它是非常年轻的脉冲星,估计最年轻可能只有14岁,但是不会超过60至80岁。由于发生超新星爆炸后中子星的电波被爆炸碎片外壳挡住,之后外壳膨胀使密度逐渐降低,最终来自脉冲星风星云的电波可以穿过而被观测到。这个穿透事件可能发生在1998年VLA’s FIRST Survey和2018年VLASS观测之间。

  最著名脉冲星风星云的例子是金牛座的蟹状星云,它在1054年超新星爆炸后产生,VT 1137-0337比蟹状星云磁场更强,能量高约1万倍。天文学家认为VT 1137-0337 可能也是磁星,磁星是快速电波爆(FRB)可能的天体之一。因此,会继续观测VT 1137-0337后续变化,期待更了解这颗天体。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

资料来源:National Radio Astronomy Observatory

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使用盖亚第三阶段资料绘制的四张图(左上:径向速度、右上:星际尘埃、左下:径向速度和自行、右下:化学图)。图片来源:ESA / Gaia / DPAC
使用盖亚第三阶段资料绘制的四张图(左上:径向速度、右上:星际尘埃、左下:径向速度和自行、右下:化学图)。图片来源:ESA / Gaia / DPAC

  欧洲太空总署的盖亚任务于2013年12月19日在法属圭亚那太空中心发射升空,运行于太阳─地球的第二拉格朗日点(L2)附近,该点位在地球后方约150万公里处,是太空中地球与太阳重力平衡的位置,除了可以保持在稳定的位置,停留在此处所需的燃料也最少,再加上远离太阳的方向,因此可以长期无阻地观测整个天空。

  盖亚主要的任务是建立银河系高解析度的三维星图,其中包含整个银河系及更远的一亿多颗恒星,绘制它们的运动、光度、温度和成分。而这个庞大的恒星普查将提供解决银河系的起源、结构和演化历史等相关所需的数据。

  盖亚的第一阶段的资料于2016年9月14日发布,汇整了14个月的观测资料,包含了11亿颗恒星的位置和亮度,但是距离和运动的资料只含括最亮的200万颗恒星。第二阶段资料于2018年4月25日发布,包括大约17亿颗恒星的位置。

  第三阶段其实在2020年12月3日已释出部分资料,而完整版则于2022年6月13日发布,更新了20亿颗恒星的细节,透过新的光谱学资料,让我们更了解银河系外数百万个星系和类星体,及一些特殊的恒星,例如:那些随着时间改变亮度的恒星;发布迄今最大的双星目录,介绍超过80万个双星系统的质量和演化;调查15.6万个岩石组成的小行星,深入挖掘我们太阳系的起源;以及揭示了1000万颗变星和恒星间神秘大分子的讯息。

  而其中最令人惊讶的是盖亚能够探测到改变恒星形状的星震,因为盖亚当初并非为此目的而建造。在此之前,盖亚就已经发现恒星在保持其球形形状的同时,会有周期性膨胀和收缩的径向振盪。现在更发现像是大规模海啸的星震,此非径向震荡改变了恒星的整体形状,因此更难被发现。盖亚在数以千计的恒星中发现了强烈的非径向星震,以目前的理论,这些恒星不应该发生任何震荡,但盖亚确实在其表面探测到。研究人员表示星震能让我们对恒星有更多的了解,尤其是它们的内部运作。

  盖亚是一项调查任务,这表示在对全天数十亿颗恒星多次巡视的同时,容易发现其他任务会错过的发现,这是它的优势,这些资料将有助于让天文学家更了解银河系及其周围的环境。该研究成果发表于《Astronomy & Astrophysics》期刊上。(编译/台北天文馆赵瑞青)

资料来源:SCI-NEWS

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  中国科学家绘制了迄今为止最详细的月球地质图,花了10年时间,共有数百名研究人员参与研究。新的地质图可作为月球探勘和著陆地点选择的参考资料。

  目前以美国地质调查局的月球地质图为标准依据。但此图的比例尺仅为1:500万,新的地质图为1:250万更为精细,可提供更多的细节资料。该地质图显示了1万2341个撞击坑,81个撞击盆地,17种岩石类型和14种地质构造类型。

中国科学家绘制了迄今为止最详细的月球地质图(250万分之一比例)。
图说:中国科学家绘制了迄今为止最详细的月球地质图(250万分之一比例)。

  研究人员先将月球划分为30个四边形区域,每个区域都按照相同的标准进行测绘,然后将这些区域拼接成一张地图。该地图的数据来自于中国本身的月球计划和其他国家探测所得的综合结果。(编译/台北天文馆吴典谚)

月球地质图下载
资料来源:Phys.org

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  日本科学家分析宇宙航空研究开发机构(JAXA)的隼鸟2号太空船(HAYABUSA2)在龙宫小行星带回的样本,发现23种氨基酸,其中包含麸胺酸(Glutamic acid)、天门冬胺酸(aspartic acid)与甘胺酸甘(Glycine),更特别是还有与代谢有关但人体无法自行合成的缬胺酸(Valine)等。隼鸟2号太空船2019年降落在龙宫小行星,收集5.4克小行星样本置入密闭容器后,在2020年送回地球。科学家们认为,龙宫不是一块巨石,而是许多小石头所组成,由于小行星的重力弱与快速自转,形成菱形的外观。龙宫属于碳质或C型小行星,含有大量富含碳的有机物,其中大部分可能来自46亿年前孕育太阳和行星的同一星云。先前的分析显示,这颗小行星含有水。此外,与地球的有机分子不同,小行星样本反射率仅2~3%,由于未曾与其他天体相互作用,这使得它们的化学成分与状态接近于早期的太阳系。

  研究团队表示:样品中检测到各种有机化合物,包括氨基酸、多环芳烃和多样氮化合物,其中氨基酸达20多种。氨基酸是蛋白质的基本成分,是地球上生命存在的重要物质。先前在2019年的研究论文,在南非33亿年历史的岩石中发现来自于太空的有机分子,激起科学家认为部分或全部构建生命的分子是彗星和小行星带来的说法,龙宫小行星的新发现使这论述更加有力。而且,氨基酸也可能存在于其他行星和卫星上,表明“生命可能诞生在比以前想像的更多的地方”。

  龙宫并不是唯一正在研究的太空岩石。2021年NASA的欧西里斯任务(OSIRIS-REx)太空船从贝努小行星(Bennu)采集岩石样本,将于2023年返回地球,其中所含有机物可以为科学家提供太阳系演化,生命如何出现等重要的线索。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

龙宫小行星的样本。
图说:龙宫小行星的样本。

资料来源:Live Science

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

  由日本国立天文台领导的一组国际研究小组透过分析多个波段的星系样本,发现超大质量黑洞通常存在于100多亿年前已完成恒星形成的星系中心,研究表示遥远宇宙星系中的黑洞与恒星形成活动的结束间存在着密切的关係。星系是恒星的集合体,了解恒星是如何在星系中诞生,将有助于我们对星系的演化更加了解,而想解开这个谜团的关键之一在于遥远的宇宙。

  银河系中有着各种不同年龄的恒星,包含许多仍在形成的恒星。但在椭圆星系里,不仅所有的恒星年老,且年龄大致相同。这表示椭圆星系在早期历史曾有一段多产的恒星形成时期,但却突然结束。为什么恒星的形成在某些星系中停止,而在其他星系中却没有,原因尚不清楚。但其中一种可能性是超大质量黑洞扰乱了星系中的气体,而创造了一个不适合恒星形成的环境。为了验证此一理论,天文学家观察了远在100亿光年外的天体发出的光,这些光必须经过100亿年的旅程才能到达地球。因此,我们今天看到的光显示了100亿年前光离开该星系时的样子,就如同回顾过去一样。但这中间的距离会使得遥远的星系看起来更暗,让研究变得困难。

  为了克服这些困难,研究团队使用COSMOS分析来自9.5亿~125亿光年外的星系,以检测来自早期宇宙中垂死星系的活跃超大质量黑洞的讯号。COSMOS是一个大型的国际资料库,结合了包含无线电波、红外光、可见光和X射线等领先全球的望远镜资料,例如阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(ALMA)和速霸陆望远镜(Subaru Telescope)。研究人员先使用光学和红外资料来识别两组星系,分别是正在形成恒星的星系,和已停止恒星形成的星系。由于X射线和无线电波资料的讯噪比太弱,无法识别单个星系,因此将不同星系的资料结合起来,以产生「平均」星系的较更高讯噪比影像,并从其中确认了无恒星形成星系的X射线和无线电波影像。

  这是第一次在距离超过100亿光年外的遥远星系中检测像这样的电磁波辐射,分析得到的X射线和无线电波比预期的都还要强,无法仅用星系中的恒星来解释,这表示存在一个活跃的超大质量黑洞。而对于正在形成恒星的星系,这种黑洞活动讯号则较弱。因此,研究小组得出结论,早期宇宙中恒星形成的结束其原因可能与超大质量黑洞活动的增加有关,未来还需要更多的研究来确定细节。该研究成果发表于《The Astrophysical Journal》期刊上。(编译/台北天文馆赵瑞青)

研究方法概念图。图片来源:日本国立天文台
图说:研究方法概念图。图片来源:日本国立天文台

资料来源:Phys.org

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发布单位:台北市立天文科学教育馆 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 ★★★★

  国际太空站(International Space Station,ISS)由于体积庞大,轨道高度不高,所以当它通过某处上空时,可让地表上部分的人们所见,距离较近且角度适合者,可看见亮度达-3等以上的缓慢移动亮点,6月4日通过台湾地区上空的亮度达-3.9等,经过的时间以及观赏位置不一,下图所列出的ISS方位及时间是以台北天文馆为观测点所计算而得的。

国际太空站于天空轨迹图
▲国际太空站于天空轨迹图

当日轨迹及各时间所见亮度
▲当日轨迹及各时间所见亮度

  因为在天空中的仰角变化,国际太空站的距离也有所不同,故并非马上就能见到最亮点,根据不同的观星位置,其时间、方位也不尽相同。若是要提早知道符合观测位置的确切时间,可以浏览heavens-above网站,并调整右上角的观测位置以取得最佳观赏资讯。(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)

国际太空站
▲国际太空站

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

盖亚太空望远镜示意图
盖亚太空望远镜示意图。

  盖亚(Gaia)是欧洲太空总署所属太空望远镜,主要任务是建立高解析银河系三维星图,并观测恒星运动方向,进而了解银河系的形成与演化。近期有研究团队利用盖亚(Gaia)观测资料,发现系外行星的迹象,此项发现是原任务所始料未及,着实在寻找系外行星的行列中注入一剂强心针。

  盖亚任务之初,预期建置一个包含10亿个天体之资料库,内容从类星体至小行星等天体,目前为止,观测总星体约有18亿颗,远远超出预期。盖亚太空望远镜仪器包含天文测量仪(ASTRO)、BP/RP光度仪及径向速度光谱仪(RVS)。天文测量仪(ASTRO),可量测视星等5.7至20等之间恒星的角位置;BP/RP光度仪,量测视星等5.7至20等恒星320-1000nm波段的光谱;径向速度RVS光谱仪,观测视线上波段847-874nm最暗17等天体,取其高解析度光谱以测定天体径向速度。

  盖亚太空望远镜结合这三种仪器之观测资料,得知数亿个天体的距离及其移动速度,其中包含球状星团合并及观察到有史以来最暗星系。

  参与资料分析的研究团队,借助盖亚太空望远镜精密仪器,利用迳向速度法原理,观测到恒星轨道受行星重力影响产生的微小变化,并利用TESS的系外行星观测结果来建置一套演算法,以寻求一个快速寻找系外行星的模式,并从隐含在观测中的资料,发现了数千颗可能是系外行星的资料。

  盖亚太空望远镜目前已经发现两颗系外行星及41颗系外行星候选者,已确定的两颗行星,称为Gaia-1和Gaia-2,其皆属热木星,它们的轨道周期非常快速,且与其所属恒星处于潮汐锁定状态。

  下一波将发布的盖亚太空望远镜观测数据,称为DR3,预计于2022年6月发布。盖亚太空望远镜最主要的目的虽然不是寻找系外行星,但相信有更多系外行星将在新发布的资料中被发现。(编辑/台北天文馆林琦峯)

资料来源:Universe Today

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  科学家发现了一种全新的磁波,每隔7年就会穿过地球的外核,在此过程中会扭曲地球磁场的强度。

图中显示了穿过地球外核最外层的神秘波(红色)。
图中显示了穿过地球外核最外层的神秘波(红色)。

  研究人员发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文写道,这些波被称为磁科里奥利波(magneto-Coriolis waves),因为它们是沿地球自转轴排列并移动的巨大磁柱,磁场强度在赤道最强。每年以约3公里的振幅扫过地核和地函的边界(大约在地表以下2,900公里),并以每年高达1,500公里的速度向西移动。

  研究作者分析了20多年来的磁场数据,这些数据是欧洲太空总署(ESA)的Swarm卫星任务在1999至2021年期间收集的。Swarm是由三颗相同的卫星组成,用来测量来自地核、地壳、海洋和大气层的磁场讯号。研究小组将卫星数据与早期地表的磁场测量数据结合起来,然后以数值模型来模拟地球磁场,进而首次确定了地球核心中存在磁科里奥利波。这些波的来源目前仍然是个谜,但可能源自外核中液态铁的运动所产生。

  法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学的地球物理学家Nicolas Gillet说:我们的研究表明,其他这样的波可能存在,可能有更长的周期,但需要依赖更多的研究。由于波携带着传播介质的信息,此新的发现可应用于探测地球的内部,包括难以研究的地核,以及地核-地函的边界。(编译/台北天文馆吴典谚)

资料来源:Live Science

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

  位于36.5光年外的一颗名为Ross 508的暗淡红矮星(太暗而无法用肉眼看到)周围,天文学家发现一颗质量仅为地球4倍的系外行星,每10.75天绕其母恒星运行一次。基于我们对行星质量极限的认知,意味这颗行星很可能是由固态、岩石组成,而不是气体组成。

天文学家发现了一颗名为Ross 508b的超级地球,位于距离地球约36.5光年的红矮星适居带附近。(此为艺术家的想象图)
天文学家发现了一颗名为Ross 508b的超级地球,位于距离地球约36.5光年的红矮星宜居带附近。(此为艺术家的想象图)

  这颗名为Ross 508b的系外行星不太可能适合生命存在。然而,这一发现是利用日本国立天文台(NAOJ)位于夏威夷的昴星团望远镜进行新调查的首次发现,证明了用于定位暗淡恒星周围小行星技术的有效性。

  2019年,由NAOJ领导的一个国际团队借由识别红外和近红外波长的都卜勒效应,并使用昴星团望远镜搜索暗淡的红矮星,以寻找系外行星。这种技术更适合探测距离母星更远轨道的较小系外行星。

  Ross 508的质量只有太阳的18%,是用径向速度法发现的最小、最微弱的恒星之一。意味着,未来在红外波长的径向速度调查有可能发现大量围绕昏暗恒星运行的系外行星,并可揭示它们行星系统的多样性。

  该研究已被日本天文学会的出版物所接受,并可在arXiv上查阅。(编译/台北天文馆吴典谚)

资料来源:Science Alert

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  2022年邵逸夫天文学奖在5月24日公布得奖名单,颁给瑞典隆德大学天文学及理论物理系退休教授莱纳特·林德格伦(Lennart Lindegren),以及爱尔兰都柏林大学学院物理学院客座教授迈克尔·佩里曼(Michael Perryman),以表彰他们对天体测量学(astrometry)的贡献。他们主导欧洲太空总署(ESA)天文测量学的卫星,依巴谷(Hipparcos)及盖亚(Gaia)任务。

  天文测量学是相当古老的天文学,主要是测量恒星的在天球位置,进而得到恒星距离和动态,甚至是恆星实际亮度等资讯。一般是测量恒星的周年视差,由于恒星距离越远视差越小,以及受到大气扰动影响,只能精确测量数百光年内的恒星。因此,在1980年代开始发展卫星观测恒星视差技术,以避开大气扰动影响。在1989年8月升空的依巴谷是ESA首座专门进行天文测量学的卫星,其全名为「高精度视差采集卫星」(HIgh Precision PARallax COllecting Satellite), 携带口径29公分,焦长1.4公尺的主镜。前期测量120,000颗恒星,它们的位置精度达2至4毫角秒;后期测量400,000颗恒星,位置精确度约20至30毫角秒,之后在1993年3月除役。盖亚是依巴谷卫星后继计划,在2013年12月升空,2014年1月到达距离地球约150万公里的日地拉格朗日点(L2),并且执行任务至今。它携带两座口径1.45×0.5公尺主镜的望远镜,工作模式与依巴谷卫星相似,但精度提高了一百倍。盖亚任务可观测到最暗为20等的天体,建立银河系极高解析度立体星图与恒星的运动方向,可以了解银河系的形成与演化。

  「邵逸夫奖」在2004年开始颁发,分别为天文学、生命科学与医学、数学科学等三项奖项。每年颁奖一次,提供每一项奖金一百二十万美元。邵逸夫天文学新闻稿说明:莱纳特·林德格伦在依巴谷的设计上提出许多构想,也是负责分析依巴谷数据的两个独立团队中其中的主管。迈克尔·佩里曼曾任职依巴谷科学团队的主席,也在2001至2008年间担任盖亚科学团队的主席。两位在九十年代提出盖亚的构想,在其科学及技术上的设计扮演着重要角色。因此,2022年天文学由这两位天文学家获得。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

得奖者:瑞典隆德大学天文学及理论物理系退休教授莱纳特·林德格伦(右),爱尔兰都柏林大学学院物理学院客座教授迈克尔·佩里曼(左)。
得奖者:瑞典隆德大学天文学及理论物理系退休教授莱纳特·林德格伦(右),爱尔兰都柏林大学学院物理学院客座教授迈克尔·佩里曼(左)。

资料来源:邵逸夫天文学奖网站

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