有趣天文奇观

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1275

　　天文学家找到一颗迄今已知「一年」最长的系外行星。编号克卜勒421b（Kepler-421b）的系外行星，绕其母恒星公转一周的时间长达704天。相较之下，火星绕太阳一周约为687天，比克卜勒421b稍短一些，而迄今已知的1800多颗系外行星，绝大部分都很靠近它们的母恒星，因此公转周期也短得多了。

　　此项研究论文的第一作者、哈佛史密松恩天文物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics，CfA）David Kipping表示：一般而言，离母恒星愈远的行星，其轨道倾角小到能从母横恒星前方通过的机率愈低；像克卜勒421b这样的行星，发生凌日现象（transit）的机率仅有0.3%。更难的是，已经工作了4.35年克卜勒任务迄今只侦测到2次克卜勒421b造成的凌日现象，这比周期短得多的系外行星还难侦测得多，在相同期间内，周期短的系外行星造成的凌日现象估计可以有数百次呢！这两种困境加总之下，以凌日法发现长周期系外行星的机会会随周期增长而减少，约P^(-5/3)，举来来说：发现公转周期约仅3天的热海王星（hot-Neptune）的机率，大约比像克卜勒421b这样的雪线海王星（frost-line-Neptune）还高了9000倍左右。由此便可知发现克卜勒421b是多么幸运的事！

　　克卜勒421系统的母恒星是颗橘色的K型恒星，比我们的太阳还稍冷、稍暗一些，距离地球约1040光年，位在天琴座方向。

　　系外行星克卜勒421b距离其母恒星约1亿7700万公里，大小相当于天王星（约4倍地球直径），轨道离心率e约0.04（几乎与天王星相同）。所以Kipping等人「合理的认为」这颗行星的外观很可能与天王星和海王星类似，故若采用天王星的表面反照率（albedo）估算其表面表面温度的话，得出仅有约摄氏零下93度左右。

　　这颗行星的轨道位在分隔岩质行星和气态行星的「雪线（snow line或frost line）」之外，因此水分会冻结成冰粒，冰粒又彼此沾黏在一起而形成气体巨行星。

　　雪线对行星形成理论非常重要。天文学家认为所有的气体巨行星都是在雪线以外之处形成的。而既然绝大部分迄今已发现的气体巨行星都位在距离母恒星非常近、公转周期仅有短短的数小时到数天的位置上，因此理论学者相信应该有许多系物行星在形成早期就开始向内迁移，才会成就现在观测到这许多的热木星。

　　行星系统中的雪线位置并不固定，会随年轻恒星周围的原行星盘（protoplanetary disc）演化而逐渐向内迁移。以克卜勒421b的例子来说，Kipping等人估计在这个行星系统诞生后约300万年时的雪线位置，大约就在克卜勒421b目前所在位置。一般认为行星大约会在原行星盘形成后的最初300万～1000万年内陆续形成，这意味着我们现今所见的克卜勒421b位置就是它诞生的位置。所以由克卜勒421b来看，行星并不一定得经历迁移的过程。这可能是以凌日法观测到的第一个无迁移气体巨行星。

　　此外，克卜勒421b的大小仅相当于天王星等级，而不是木星等级，这可能是因为克卜勒421b是在行星形成时期的最后阶段形成的，因此制造行星的材料已经不足以让它可以继续增大至木星等级。当然，Kipping等人并无法确知这颗行星到底是如何形成的，毕竟没人在那儿看着它诞生茁壮。但至少现在所见的各类线索，可稍稍透露这颗行星的部分历史故事。

资料来源：http://www.cfa.harvard.edu/news/2014-19 , 2014.07.21, KLC

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1270 

本院天文及天文物理研究所主导国际团队藉由NASA哈柏太空望远镜发现一个遥远透镜星系（lensing galaxy），改写天文观测上「最遥远透镜星系」的纪录。此透镜星系是个极巨大椭圆星系，来自它的光线费时96亿年才抵达地球。星系因质量巨大产生重力场，在宇宙中形成一片超巨大的「镜片」，能弯曲、放大、扭曲在它后方天体发出的光，这种现象称为重力透镜效应。这项研究成果于6月23日发表于《天文物理学期刊通讯》（The Astrophysical Journal Letters, ApJL）网站。   　　本发现中观测到位于透镜星系背后更远处有一个小星系，它的光需历时107亿年才抵达地球。在宇宙中，像这样看得到以三点一直线与地球排列成行的机会本就不高，再加上距离极远，所以本次发现非常罕见。除本例之外，目前天文学家在如此久远的宇宙早期阶段发现的透镜星系只有一例。（该例请参考：http://adsabs.harvard.edu/abs/2013ApJ…777L..17V )。极遥远透镜星系能协助我们更深入认识早期宇宙中，年轻星系经历了什么过程后才形成今天高质量、成分以暗物质为主的巨大星系。了解暗物质的性质在天文上很重要，因宇宙有一大部分组成物质是这些看不见的暗物质。   　　本研究成果的第一作者，天文所博士后研究黄活生表示：「找到透镜星系意味着我们能从背景星系的光受弯曲的程度得知透镜星系总质量，因为这总质量包含了透镜星系中的暗物质质量在内；连带地，这使我们能研究暗物质之性质。宇宙中大部分物质为暗物质，但其成分仍是未解之谜。」   　　在这么远的距离下找到一个罕见的重力透镜案例，是个让研究者能穿越几十亿年时空来研究星系演化难得的机会。「虽然我们已知有几百个透镜星系，但这些相对来说都离我们很近」。黄活生解释，「找到一个像本案例中这么远的透镜星系是个非常特殊的发现，可据此了解极遥远星系中暗物质之总量，继而考察暗物质数量的多或少在宇宙不同阶段会如何变化。」   　　德州农工大学教授Kim-Vy Tran 表示：「在早期宇宙看到两个星系间像这样排列对齐成一直线，机率很低、非常难得。多难呢？想像你拿一支手持式放大镜，伸直手臂，这时看得到放大镜后面有物体被放大的可能性很高。但如果手臂拉到如房间长度这么远，放大镜还是同一个，看到在放大镜后方还有其他物体和它对齐呈一直线的机会便降低，距离越远，机会越小。」   　　天文所的黄活生和苏游瑄团队观测到的这个巨硕星系总质量达太阳的1,800亿倍。借测量并扣除了在透镜星系中会发光的恒星质量后，他们计算出这个透镜星系所含的暗物质。相较于质量成分大部分为暗物质的银河系，该透镜星系所含暗物质，明显低于预期。   　　苏游瑄表示：「在这么巨大的椭圆透镜星系里只有非常少量的暗物质是很奇怪的事。其他离我们比较近的椭圆星系都含有较多的暗物质和恒星，性质似乎和这个超遥远的透镜星系大为不同。」   　　德州农工大学Kim-Vy Tran团队最早偶然在星系团IRC 0218里发现了这个重力透镜系统。他们分析透过夏威夷凯克天文台得到的巨大星系光谱资料后，出乎意料地发现热氢气，这对巨大椭圆星系来说极不寻常的疑团，由团队成员耶鲁大学Ivelina Momcheva分析了哈柏望远镜之高解析度图像后解开，原来是透镜背后的背景光源星系在产生热氢气体。Momcheva说：「我们发现来自地面望远镜的资料其实将透镜星系的光和更遥远的星系的光混在一起了，所以才让人混淆。」要将透镜星系和在它后面的背景星系的光分开，唯有哈柏望远镜之高解析力才能办到，此特别现象靠著成像和光谱两种技术的合作而真相大白。   　　目前黄活生和苏游瑄仍继续研究重力透镜，预期未来还会发现类似的透镜系统，黄活生说：「我们对于天文所参与的正在进行大天区巡天普查的『HSC新一代超广角相机』寄予厚望。透镜星系虽然罕见，但此普查规模之大，应该至少将找到数以百计的透镜星系，其中也许有少数透镜星系会位在（90几亿光年）这么远的距离，成为深入研究早期宇宙星系的重要参考。」   论文全文请参考网站：http://iopscience.iop.org/2041-8205/789/2/L31/article;jsessionid=22A9A884C0E5F025DA6993E63F12268D.c2   资料来源：转载自中研院, 2014.07.24, Seline Hu

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1269 

　　中央大学天文所浦田裕次教授伉俪刷新对「伽玛射线爆余晖」的快迅追踪观测纪录，成果登上最新一期《天文物理期刊》。（陈如枝摄）

　　伽玛射线爆，宇宙大爆炸形成以来最高能爆发现象之一，通常以几秒瞬间出现稍纵即逝。中央大学天文研究所浦田裕次教授所带领的团队，利用中研院次毫米波阵列加上中大鹿林天文台一米望远镜，在短短一个多小时内，成功侦测来自伽玛射线爆与其周围星际介质造成的反冲击波讯号，完美解释伽玛射线爆余晖火球模型理论，并刷新最快的伽玛射线爆次毫米波余晖追踪观测纪录，成果登上七月十日出刊的《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal） 国际顶尖期刊。

　　这是两人继2011年8月25日一同登上《自然》（Nature）期刊之后，再次携手合作的重要成果。「上回的成果，是观测伽玛射线爆的意外发现，有些侥幸；但这回的成果，是长期耕耘的成果，让两人有种苦尽甘来之欣慰。」浦田裕次教授的另一半、现任台湾师范大学兼任老师的黄丽锦分享说。

抓住机会第一时间的精准判断

　　伽玛射线爆，宇宙中每天约有1-2 次被发现。理论天文学家们认为，伽玛射线爆是由体积很小且拥有巨大能量的火球所产生，其巨大能量透过喷流并以冲击波的形式集中于火球的两极喷出，当喷流方向正好有观测卫星通过时，千钧一发之际，才有机会观测到伽玛射线爆。

　　面对这项「可遇而不可求」的天文奇景，两人总是战战兢兢，从2003年暑假开始投入伽玛射线爆观测，一旦掌握蛛丝马迹，立即通知鹿林天文台观测人员备战，结果却经常「扑空」，在历经三、四十次的挫折与失败之后，终于在2004年9月24日成功地观测到台湾第一次伽玛射线爆的光学余晖，从失败的经验中累积宝贵经验，让他们在此次观测了作出快速又精准之判断。

　　两人利用中研院在夏威夷的次毫米波阵列，加上台湾和韩国可见光望远镜，在短时间之内，侦测到来自伽玛射线爆GRB120326A的同步辐射讯号，刷新伽玛射线爆次毫米余晖观测的最快纪录。

不同波段观测成果完美解释火球理论

　　天文学家普遍认为，同步辐射是伽玛射线爆的主要辐射机制。但研究结果却发现，同步辐射的理论模型无法完整解释GRB120326A的结果。本次加入中研院次毫米波的观测，发现透过反冲击波造成的「逆康普顿」散射，才能补足同步辐射无法解释的部分，并完美解释GRB120326A的余晖辐射机制。这些不同波段观测成果，为火球理论中伽玛射线爆余晖的缺陷部分找到强而有力的证据。

　　浦田裕次教授表示，次毫米波的观测，是研究伽玛射线爆余晖辐射机制的重要利器，许多研究团队致力于发展次毫米波的伽玛射线爆余晖快速追踪，期望从次毫米的讯号研究之中，解开宇宙最大能量爆发之谜，而台湾在这一波观测中已抢得先机。

两人经常彼此讨论与切磋，是人生好伴侣，更是学术好伙伴。（陈如枝摄）

透过图解，浦田裕次教授伉俪呈现出不同波段的观测成果，为火球理论中伽玛射线爆余晖的缺陷部分找到强而有力的证据。

资料来源：http://iopscience.iop.org/0004-637X/789/2/146/article ,转载自中央大学新闻网 , 2014.07.11, Seline Hu



http://www.cnbeta.com/articles/313019.htm

欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）是迄今为止世界上规模最大的粒子对撞机。但据外媒报道，中国北京高能物理研究所正在筹备一个两倍于LHC的环形粒子对撞机。据了解，LHC的周长有27公里，能够产生14 TeV的对撞能量，这足以让科学家发现希格斯玻色子（上帝粒子）的存在。而根据报道，中国将要修建的对撞机周长达到了52公里，对撞能量高达70 TeV。

按计划，中国的对撞机将在初期阶段只针对电子，且对撞能量仅有能量240 GeV，而后期则逐渐开足马力进行质子对撞。

预计中国的对撞机将在2028年投入使用，耗资30亿美元，目前尚不清楚这是否是一个与国外同行携手进行的联合项目。

值得一提的是，美国和欧洲已经开始筹备周长100公里，碰撞能量100 TeV的超级粒子对撞机。

http://www.cnbeta.com/articles/312983.htm

美国宇航局（NASA）去年宣布1977年发射的“旅行者1号”探测器已经脱离太阳系最外的日光层，进入星际空间。不过由于NASA做出上述结论主要是依靠探测器周围太阳粒子浓度来进行判断，因此不少业内人士认为现在就说“旅行者1号”已经离开太阳系仍稍显证据不足。 好在研究者提出了新的检验办法来进行证明。

研究人员表示，除了太阳粒子浓度，还可以通过磁场来判断“旅行者1号”是否已经离开太阳系。通常来说，当飞行器离开太阳系，那么围绕在它周围的磁场也会发生改变。

在接下来的2年时间里，研究机构计划持续观察“旅行者1号”周围的磁场数据，如果在某一个时间点发生剧烈变化，那么就证明“旅行者1号”现在仍处在太阳系内，而如果数值一直没有变化，那么则验证了NASA关于“旅行者1号”已经进入星际空间的说法。

根据研究者的预测，“旅行者1号”的孪生兄弟“旅行者2号”也将于未来数年内进入星际空间。目前，“旅行者2号”仍与地球保持着联系。

编委会副主任孙锦云，中华文化发展促进会副会长辛旗、秘书长郑剑，国家天文台台长严俊，中科院月球与深空探测总体部主任刘晓群，中国著名女高音歌唱家、音乐家协会副主席宋祖英等出席了闭营式。

http://www.vos.com.cn/news/2014-07/20/cms824609article.shtml

宋祖英与台湾学生同台互动

 
　台湾营员表演自编自导的节目

宋祖英与两岸营员同台合唱《爱我中华》

　　《航天员》孙锦云，中促会副会长辛旗、秘书长郑剑，国家天文台台长严俊，探月工程总体部主任刘晓群，中国著名女高音歌唱家，中国音乐家协会副主席宋祖英等出席了闭营式 

优秀台湾营员石皓升接受海峡之声记者任婧采访

　《航天员》编委会孙锦云，中促会副会长辛旗向宋祖英赠送礼物

《航天员》编委会孙锦云，中促会辛旗向维族营员赠送礼物

    　海峡之声网7月19日北京讯（记者任婧、特约记者桂韬）由中国科学院国家天文台和中华文化发展促进会联合主办的“2014年杰事杰
台湾天文与太空体验营”19日晚在北京举行联欢晚会暨闭营式，体验营辅导员、《航天员》杂志编委会副主任孙锦云，中华文化发展促进会副会长辛旗、秘书长郑剑，国家天文台台长严俊，探月工程总体部主任刘晓群，中国著名女高音歌唱家，中国音乐家协会副主席宋祖英等出席了闭营式。

　　为期七天的体验营以“共圆飞天梦、同叙中华情，星辰日月、探索求真”为宗旨，两岸共39名学生参加。体验营期间，他们参观了探月工程遥科学实验室，沙河科普基地，国家天文台兴隆站、密云站，体验太阳观测及观星活动，参观航天员中心，体验了航天员训练项目，品尝航天食品，并与航天英雄零距离接触，精彩纷呈。

　　体验营辅导员、《航天员》杂志编委会副主任孙锦云在闭营式上说，梦想是船，梦想是心，梦想是地图，希望同学们带着梦想和收获回到家乡与亲人朋友分享，“两岸一家亲，同学们也要常回来看看，多走动，多交流。”

　　中华文化发展促进会副会长辛旗在致辞中，为本届体验营总结了三个特点：百里挑一人、人杰地灵，教学相长、亲如一家，八方支援、各尽所能。他表示，体验营的小营员们代表着美好未来和我们追求太空的梦想，“就像星星来到地面，给我们带来了辉煌，希望大家带着美好的记忆和飞天的梦想，同圆中华梦、两岸梦和台湾梦，为中华民族的飞天共同努力。”

　　宋祖英在闭营式上献唱《长大后我就成了你》，《大地飞歌》和《爱我中华》三首歌曲，与在场嘉宾一起为优秀营员颁发奖状，并亲切的与他们合影留念，签名寄语。她鼓励营员们继续追寻自己的梦想，永不言弃，并在最后与所有营员合唱《爱我中华》。

　　“两岸学生天文与太空体验营”已成功举办五届，引起了社会的广泛关注，反响热烈。此次体验营活动使两岸学生近距离感受到了太空的魅力，激发了青少年的航天热情，为两岸文化交流发挥了重要作用，也使人们深切感受到两岸血浓于水的深情。