網路天文館天文新知_20131231_雙星形成理論的重大進展！

　　天文學家利用甫完成升級的「顏斯基特大天線陣列」（Karl G. Jansky Very Large Array），在一對非常年輕的原恆星周圍，發現之前沒有見到的伴星。先前對雙星如何形成有許多種可能的解釋，但這項發現強烈支持環星盤分裂形成雙星的模型。

　　天文學家已經知道在類似太陽的恆星中，約有半數是雙星或多星系統，但對其形成方式仍爭論不休。

　　「唯一能解決爭論的方法，就是觀測非常年輕的恆星系統，捕捉它們形成的瞬間。」美國國家電波天文台（National Radio Astronomy Observatory，NRAO）的John Tobin表示，「這也是我們為何選擇此觀測目標的原因，我們從此得到非常寶貴的新線索。」

　　這些新線索支持雙星系統的形成機制，是由圍繞年輕恆星的盤狀氣體與塵埃，形成另一顆圍繞原本恆星的新恆星。仍從周遭環境收集物質的恆星會形成這樣的盤狀構造，還會在與盤面垂直方向形成噴流，將物質快速的推出。

　　當Tobin和國際團隊的天文學家研究距離地球約1000光年，被氣體包覆的年輕恆星時，他們發現有兩顆恆星在垂直噴流方向－也就是原本恆星盤該在的地方－有之前未曾發現的伴星存在。其中一個恆星系統，在兩顆年輕的恆星旁都能清楚看到環星盤的存在。

　　「這相當吻合伴星是由於環星盤分裂所形成的理論模型，其他可能的理論並不需要這種觀測結果來解釋。」Tobin表示。

　　新的觀測讓環星盤分裂理論的證據更加周全，在2006年，另一組特大天線陣列的觀測團隊發現一對互繞的年輕恆星，這兩個恆星各自擁有環星盤，且環星盤的方向在同一個平面上。2012年，Tobin和他的團隊，在恆星形成早期的原恆星階段發現一個很大的環星盤，這顯示在恆星形成的早期，環星盤就已經存在－這對環星盤分裂形成雙星的理論來說是必須的。

　　美國國家電波天文台和伊利諾大學的Leslie Looney表示：「我們的新發現加上之前的觀測資料，讓環星盤分裂成為解釋密近多星系統形成的最佳模型。」

　　美國國家電波天文台的Claire Chandler說，一項2012年完成、耗時十年的特大天線陣列升級計畫，增加了天線陣列的敏感度，才促成這項發現。

　　新的功能對特大天線陣列40-50 GHz的高頻帶特別有用，這是年輕恆星環星盤中塵埃會發出的無線電波頻率。

　　 Tobin、Chandler和Looney是來自美國、墨西哥和荷蘭的研究團隊的成員，他們的發現發表在《天文物理期刊》（the Astrophysical Journal）。

Editor: Seline
引用自臺北天文館之網路天文館網站http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1175

新聞來源：
https://public.nrao.edu/news/pressreleases/new-study-boosts-binary-star-formation-theory/

網路天文館天文新知_20131203_超大質量黑洞互繞共舞

　　天文學家利用美國航太總署（NASA）的廣角紅外巡天探測器（Wide-field Infrared Survey Explorer，WISE），罕見地在遙遠星系的核心觀測到兩個超大質量黑洞（supermassive black holes）互繞運轉，就像一對翩翩起舞的伴侶。

　　澳洲望遠鏡緻密陣列（Australia Telescope Compact Array）和智利雙子南座望遠鏡（Gemini South telescope）的後續觀測更發現此星系不尋常的特徵，像是一條起伏不定的噴流－這可能是其中一個黑洞的噴流受到另一黑洞重力影響而搖擺不定的關係。

　　本篇研究刊載在12月10日出版的「天文物理期刊」（the Astrophysical Journal），第一作者蔡肇偉畢業於台灣大學物理系及中央大學天文學研究所，於美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）取得天文學博士學位，目前於美國航太總署噴射推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）任職。蔡肇偉表示：「我們認為其中一個黑洞的噴流被另一個黑洞的重力影響，因此就像舞者的的彩帶般搖曳。若真如此，這兩個黑洞可能十分靠近，且重力互相牽絆影響。」

　　這項發現將幫助天文學家更了解超大質量黑洞是如何靠互相合併而成長。

　　WISE廣角紅外巡天探測器在2011年進入休眠狀態之前，已在紅外線波段進行兩次全天巡天工作。美國航太總署最近喚醒WISE使它重獲新生，它的新計畫代號是NEOWISE，而使命則是搜尋小行星。

　　這項新研究使用先前WISE所釋出的紅外巡天資料，天文學家查看了遍佈全天的數百萬個大質量黑洞影像，發現一個奇特的天體WISE J233237.05-505643.5。

　　本研究的共同作者，同時也是WISE計畫經理的Peter Eisenhardt指出：「一開始我們以為WISE在此星系所觀察到的不尋常現象，是因為快速的恆星形成所造成，但仔細確認後，我們認為這更有可能是巨大黑洞合併所產生的死亡迴旋。」

　　幾乎所有的大星系的核心都有達數十億太陽質量的超大質量黑洞存在，但黑洞究竟如何長成這麼大？其中一個方法是吞食周圍的物質，而另一個途徑則是透過星系的相噬。當兩個星系碰撞，它們的黑洞會掉入新結構的中心，深錮在重力探戈的舞步之中，直到合併成為一個更大的黑洞。

　　一開始黑洞互繞的舞步相當緩慢，兩者之間距離數千光年，目前天文學家僅確認少數幾個黑洞是處在此一合併的早期階段。雖著黑洞逐漸旋轉接近對方，兩者之間的距離會縮短到只剩數光年。

　　我們很難發現這一類的黑洞雙星，由於它們的體積太小，即使用最強大的望遠鏡也很難解析。迄今只有數個距離地球較近的黑洞雙星被確認，而新發現的WISE J233237.05-505643.5距離我們則遠的多，有38億光年之遙。

　　使用澳洲望遠鏡緻密陣列所觀測到的無線電波影像，對於確認WISE J233237.05-505643.5是個雙黑洞相當重要。位於星系核心的超大質量黑洞一般來說都會射出筆直的噴流，但此天體的噴流卻呈現彎曲的形狀，科學家們認為這正是由於另一個黑洞的重力影響所導致。

　　使用智利雙子南座望遠鏡所獲取的可見光光譜資料，也同樣不尋常，天文學家們認為這是因其中一個黑洞的重力使另一個黑洞的吸積盤物質堆積所導致。這些跡象指出，這極有可能是一個密近雙黑洞系統，儘管天文學家還無法確認這兩個黑洞之間的距離。

　　本文共同作者之一，在噴射推進實驗室任職的Daniel Stern指出：「我們在解釋這個謎樣的系統時相當小心，此系統有許多不尋常的特徵－從多重無線電波噴流，到雙子望遠鏡所暗示的不穩定吸積盤。雙黑洞在我們的宇宙中應該是個尋常的現象，也是能夠解釋目前所有觀測結果最簡單的模型了。」

　　天文學家預測，兩個黑洞合併的最終階段會釋放重力波，在時空中傳播。天文學家正利用脈衝星來偵測重力波的存在，以期能夠更瞭解這群謎樣的黑洞舞者。

Editor: Seline

引用自臺北天文館之網路天文館網站http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1155

新聞來源：

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2013-345