2013年9月25日 星期三

網路天文館天文新知_20130925_「變身怪醫」波霎現身,解開波霎演化謎團!

  天文學家首度發現一顆處在關鍵演化階段的毫秒波霎(millisecond pulsars),發出的輻射在X射線和無線電波來回變換,有如「變身怪醫」!

  波霎-快速自轉、擁有強烈磁場的中子星,是大質量恆星在燃料用盡後,歷經超新星爆炸所留下的死亡核心。當它們自轉時,會以每秒數百次的頻率發出電磁輻射的脈衝波-就像燈塔發出的光束一般,因此這些中子星自轉的周期短到只有幾毫秒。

  我們依據波霎發出的輻射來分類它們,電波波霎由磁場旋轉所驅動,而X射線波霎的能量則源自由伴星吸積來的物質

  理論認為,擁有低質量伴星的中子星起初自轉速度較慢,但隨著伴星物質被吸積到周圍的吸積盤,中子星轉速也逐漸加快。當吸積物質掉落到中子星時,便會加熱發出X射線。

  經過十億年後,吸積的速率下降,於是X射線波霎又變回發出無線電波的毫秒波霎。

  天文學家們認為,波霎在X射線和無線電波這兩種狀態數度來回變換時,應該有個過渡階段存在-但直至現在仍未觀察到直接且確切的證據。

  最近天文學家利用歐洲太空總署(ESA)的Integral 和XMM-Newton太空望遠鏡,以及美國太空總署(NASA)的Swift和Chandra衛星和地面電波望遠鏡的後續觀測,終於發現了一顆正在這兩種演化階段中轉換的波霎!

  來自西班牙巴塞隆納太空科學研究所的天文學家Alessandro Papitto,領導這篇發表在「自然」(Nature)期刊的研究,他說:「追尋終於告終-我們發現了一顆毫秒波霎在數周的時間內,由吸積驅動的X射線波霎,轉變為磁場旋轉所驅動的電波波霎。我們終於找到波霎演化中失落的連結了!」

  這個波霎名為IGR J18245-2452,是由Integral望遠鏡在2013年3月28日首度在X射線波段,於人馬座的球狀星團M28中所發現。

  XMM-Newton太空望遠鏡的觀測決定此波霎的自轉周期為3.9毫秒,也就是每秒自轉250次,說明這的確是顆發出X射線的毫秒波霎。

  但當天文學家比較其他M28球狀星團中已知波霎的自轉速率和其他特徵時,卻發現這顆波霎的特徵竟和2006所發現的電波波霎相符。

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=1117

新聞來源:
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Missing_link_found_between_X-ray_and_radio_pulsars
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/09/130925132207.htm
http://phys.org/news/2013-09-jekyll-hyde-star-morphs-radio.html

2013年5月29日 星期三

網路天文館天文新知_20130529_2013天文年會花絮

  2013天文年會在5月24-26日首度移師外島,於澎湖科技大學國際會議廳舉行,約有150位來自研究機構、中小學、社教單位的研究人員、教師、學生參與,這是國內天文工作者一年一度發表研究成果的聚會,也是極佳的分享交流場合。中研院天文所的推廣小組還特別把天文季報帶到澎湖,當地的澎湖時報及澎湖有線電視公司熱情贊助宣傳,第一天下午就有遊覽車載著澎湖文光國中的同學前來領取喔!
  
  會議在5月24日由澎湖科技大學蕭泉源校長的致詞揭開序幕,蕭校長提到由於週末適逢三島交流論壇,因此有難得的花火節加場演出,讓與會者直呼幸運。接著是各研究機構及大專院校的天文工作者報告研究成果,5月24日下午的議程主要涵蓋範圍是科研計畫報告、太陽系、恆星形成,及恆星相關的研究。

  
  在晚間舉行的歡迎茶會及壁報欣賞,交流氣氛相當熱絡,共有52份科學壁報論文參加,內容涵蓋太陽系及系外行星、恆星形成、星團及緻密天體、星系天文學、觀測儀器等等。為了獎勵研究生投稿,天文年會特別設置了壁報論文獎,評審工作也在此時進行。

  教育及推廣部分的壁報論文則有北一女和清華大學天文所共同合作的高瞻計畫,13位北一女不同教學領域(數學、物理、化學、英語、電腦、地科)的教師,協同設計以光譜在天文上之應用為主題的四個模組化課程,包含光與光譜特性、多波段的天文觀測、恆星演化、宇宙論,時數共24小時。課程中應用了許多可免費取得的天文資料庫,及可供資料分析的自由軟體和教學平台,以探究式教學為主軸,著重讓學生自行動手操作、實驗與討論。這套模組化課程可獨立使用,或融合成一完整的課程,目前已完成上百位學生的試教,計畫網站http://ace.fg.tp.edu.tw正在建置中,預計於2013年6月對外開放,北一女的老師們也將赴美國參加天文教育相關會議報告他們的計畫成果。

  第二天上午的會議首先就是大師級人物Andy Fabien擔綱的大會演講「Probing Strong Gravity with Accreting Black Holes」,這位英國劍橋大學暨皇家學會院士,曾獲頒美國天文學會Rossi獎(2001)、美國物理學院和美國天文學會共同頒發的Dannie Heineman獎(2008)和英國皇家天文學會的金質獎章(2012),在2008-2010年間曾任英國皇家天文學會會長,在MNRAS、ApJ、Nature等期刊發表超過900篇學術論文,論文被引用次數超過47,200次。他在天文物理領域的貢獻主要是在黑洞及星系團核心的氣體,這些都是相當強的X射線源,本次演講的主題是介紹以X射線觀測吸積中的黑洞,研究黑洞周圍極強大的重力場。接著是國內的三位天文研究者報告黑洞及活躍星系核相關的研究,在澎湖的藍天和陽光下拍攝完大會團體照後,口頭報告的議程便進入星系天文學的領域。

  下午的團體參訪行程分為兩組進行,分別為環島知性之旅及海洋牧場,晚間的大會晚宴則在澎湖當地相當知名的阿東餐廳舉行,晚宴結束後適逢花火節期間唯一的周末加場演出,眾人在觀音亭畔的炫麗花火下,觀賞了和平常不太一樣的流星雨、疏散星團、球狀星團、星驟增、超新星爆炸!

  會議很快就進行到最後一天,科普類的大會演講請到的是Donald Goldsmith博士,他在加州大學柏克萊分校取得天文博士學位後,曾在紐約石溪大學擔任兩年教職,後來因為志趣轉行成為專業的科普作家,曾參與Carl Sagan的「宇宙」(Cosmos)電視影集製作,著有16本與天文相關的科普書籍,並獲頒美國物理學院科學寫作獎(1986)、美國太平洋天文學會Dorothea Klumpke-Roberts獎(1990)和美國天文學會Annenberg獎(1995),以表揚其普及天文和推廣天文教育之終生成就,也在2004獲得亞馬遜(Amazon.com)年度最佳科學著作獎。本次演講的主題是「The Past, Present, and Future of Searching for Extraterrestrial Life」,從古羅馬的哲學家Titus Lucretius Carus首度寫下外星生命的可能性講起,探討了外星高智文明存在可能性的德瑞克方程式,以及目前許多搜尋系外行星及地外生命的計畫。
  
接著進行的會員大會除了進行學會經費及會務報告之外,也公布了壁報論文獎的結果,並由得獎同學進行簡短的口頭報告。本次得獎的同學分別為:
  1. 中研院/台大天文所黃虹瑾同學的「Gas motions around the protostar NGC 1333 IRAS 4A2」,以次毫米波陣列望遠鏡(SubMillimeter Array,SMA)觀察原恆星NGC 1333 IRAS 4A2周圍的氣體運動。
  2. 清大天文所王嘉瑋同學的「Probing the magnetic field structure in the filamentary cloud IC5146」,以光學的偏極觀測及無線電波觀測研究纖維狀雲氣IC5146的形成與重力和磁場之間的關係。
  3. 中央天文所的莊佳蓉同學的「Can MOND explain the velocity dispersion measurement in clusters of galaxies?」,嘗試利用修正牛頓力學(MOdified Newtonian dynamic,MOND)來解釋星系團中星系旋轉速度分布的測量結果。
午餐時間後的口頭報告分成「科學論文宣讀」和「天文教育及業餘天文活動」兩組同時進行,科學論文的報告主題以星系天文學和波霎為主,而天文教育類的口頭報告由中央大學陳文屏老師的「天地玄黃宇宙洪荒─談天體碰撞與人類歷史」揭開序幕。陳老師特別提到最近幫大愛二台「地球證詞」的導讀,紀錄片的內容提到現在有個全新世撞擊學說工作團隊(Helocene Impact Working Group),結合了歷史、地質、海洋、大氣、古生物學者,他們主張數千年就會發生一次約千萬噸TNT炸藥威力的災難性彗星撞擊,頻繁地改寫人類歷史。像是位於南印度洋的伯克爾坑(Burckle crater)和海岸的V型沙丘(chevron),可能就是大型天體撞擊造成海嘯的證據。這個學說目前仍有許多爭論,有些天文學家就認為,目前理論的彗星數量不足以造成如此頻繁的撞擊事件。陳老師也提到,在過去天文學的重大進展,並不一定是天文學家的貢獻,像是巡天計畫一開始是由美國地理學會提出,紅外線巡天則是由美國空軍主導,當年太陽能量來源的爭論,天文學家主張是由重力產生,反而是地質學家支持核融合的理論。

  接著是由國立大里高中的林士超老師報告高中生參與泛星計畫搜尋小行星的成果,由中大天文所陳文屏老師協助促成,國內六所高中(北一女、彰化高中、國大里、惠文、羅東、明道)的師生共同參與,藉著參與這樣的國際計畫,學生在團隊合作、天文軟體操作及英語溝通上都有了長足的進步,拓展了經驗和視野,表現十分亮眼!

  崇光女中張凱翔老師所報告的題目相當特別:「天文教育與特殊教育的邂逅— 以「可觸摸式立體星座盤」進行視障學生天文教學」,張老師提到曾經到台中啟明學校參加為期一天的相關訓練,去年在新竹建功高中代課時,班上有一位重度弱視的同學,因此便製作了「可觸摸式立體星座盤」進行輔助教學,這個星座盤放大了1.5倍,在欲強調的星座連線上黏貼了立體突出物,再搭配口述說明使用,天文館的同仁們在會議前也與張老師討論,或許可以嘗試將立體突出物黏貼在星點上,取代星座連線,對學生的認知理解可能會有不一樣的效果。

  天文館林琦峰解說員所介紹的主題是「發展非制式場域之天文科學學習模式-以「月相變化」主題導覽為例」,他與師大科教所的同學們,藉由重理解的課程設計(Understanding by Design,UbD),發展出以「月相變化」為主題的導覽活動,透過前測、後測、訪談等評量方式,研究導覽活動的成效,希望能夠有效協助參觀民眾及校外教學學生,建立正確的月相概念,期望在非制式場域的學習中,讓學習有更多元的選項。

  金華國小的柳麗玲老師,則針對207位台北市的國小教師和學生進行問卷調查及訪談,提出目前國小天文教育的困難和解決策略,像是教師缺乏天文專業背景、教材使用不易、天文教材短缺、學生缺乏學習動力、成就評量不易、教學方法有待加強等等,希望能透過加強教師進修、增進實作教學等方式改善教學現場的困難。對於大學教授是否應該涉入小學教科書的編纂工作,大家也有熱烈的討論,部分老師認為國小教師較了解學生的認知情形,或許國小教科書還是由國小教師主導較為適合,另外天文館同仁也提出,臺北市的天文資源相對豐富,教師可以善用天文館資源,例如定期開設的師資培訓課程等等。

  天文館胡佳伶解說員以「打造星光小學,點亮星希望!」為題,介紹自2008年起,由天文館科學志工團隊深入偏鄉地區小學,以天文營隊的形式,透過大量實作、遊戲融入、多媒體等活潑的教學方式,希望能透過天文的特色課程,豐富學童多元的學習經驗,將天文科學教育深耕地方,結合當地文化生態,發展出特色「星光小學」。目前的星光小學已有南投縣仁愛鄉合作國小(賽德克族)、星光二班:桃園縣復興鄉巴崚國小(泰雅族)、星光三班:台北市士林區平等國小、星光四班:花蓮縣富里鄉東里國小、星光五班:台東縣海端鄉霧鹿國小(布農族)、星光六班:屏東縣來義鄉望嘉國小(排灣族)、星光七班:新北市三芝區橫山國小,以及即將進行的星光八班:台東縣蘭嶼鄉東清國小(達悟族)。值得一提的是,在月相變化課程融入泰雅族射日故事傳說,這讓合作國小舞蹈團將射日故事編成舞碼,並於2009年以「射日英雄」舞碼榮獲全國舞蹈比賽南區決賽第二名。在後續的討論中,本次年會組織委員會的共同主席-澎湖科技大學洪健倫老師,也建議星光小學可以選擇澎湖西嶼等偏鄉舉行。

  接下來是由台灣大學資訊網路及多媒體研究所博士候選人,同時也是永光儀器公司天文部工程師的顏易程先生介紹「臺灣天文教育雲端聯盟」,這個計畫由2012年的天文影像直播系統萌芽,與中央氣象局和學校、私人天文台合作,以行動網路上傳即時影像,同步轉播各地天象,成功轉播了20120521日環食、 20120604月偏食、20120606金星凌日、20121128半影月食,在金星凌日天象時,參加的天文台多達16個(中央氣象局天文站、中國文化大學、蘭陽女中、中和高中、林口高中、豐原高中、惠文高中、大里高中、彰化高中、暨大附中、新豐高中、高雄中山高中、港和國小、高雄女中、金城國中、大熊天文台),網頁也創下超過5萬筆連結的紀錄。未來希望能夠透過資源共享,以及可長期經營的制度,提供資源分享平台,供天文影像直播系統、天文影像資料庫、虛擬主機、數位學習教材分享等使用。

  最後登場的是天文館研究助理洪景川先生介紹「第24太陽週期極大值之科普教學—以臺北天文館自製「太陽與太空天氣」數位星象節目為例」,為配合今年的太陽極大期及今年暑假天文館的太陽特展,天文館採購了長度約20分鐘的「太陽風暴」一片,片中以「STEREO日地關係探測衛星」為主角。天文館洪景川助理也特別自製約20分鐘的「太陽與太空天氣」數位星象節目,自今年元旦起在直徑25米的臺北天文館宇宙劇場播出,本節目提供了炫目耀眼的視覺效果來呈現太陽的各種活躍變化與太空天氣現象,並介紹人類對太陽和黑子的觀測史,更難能可貴的是忠實呈現了國內天文同好遠征阿拉斯加所拍攝的珍貴全天域極光縮時影片,讓觀眾恍如置身現場欣賞絢麗的天文奇景,再加上NASA和ESA太陽探測任務「SOHO太陽與太陽風層探測衛星」和「SDO太陽動力學探測衛星」的清晰影像記錄,讓觀賞者彷彿乘著太陽風,親眼目睹威力十足的爆發現象。

  本次會議約於5月26日星期日下午四時畫下句點,在年會議程委員會師大地科所管一政老師、中研院天文所曾耀寰老師兩位共同主席,年會組織委員會中研院天文所呂聖元老師、澎科大電信工程系洪健倫老師、成大物理系許瑞榮老師三位共同主席,以及其他許多委員和助理的勞心勞力下,年會圓滿落幕,相信許多天文工作者都在這一年一度的難得機會中,發表自己的工作成果,分享交流彼此的工作心得,有了滿滿的收穫。值得一提的是本次會議場地澎湖科技大學國際會議廳設備相當完善,在演講後發問時只要一按下麥克風,會場的攝影機便會指向發問者,讓大家能清楚看到發問者與講者的互動情形。當然更讓人驚嘆的是澎湖的好天氣、碧藍的大海、燦爛的花火,和滿天的繁星,相信與會者都有一趟相當愉快且充實的旅行,期待每位天文工作者未來一年在工作岡位上各自努力,明年相約再見!

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=1058

2013年4月23日 星期二

網路天文館天文新知_20130423_恆星形成效率最高的星系

  綠能當道,天文學家發現了恆星形成效率最高的星系-SDSSJ1506+54,它將燃料轉換為恆星的效率,幾乎可達百分百!

  恆星是由星系中塌縮的雲氣形成,在一般的星系中(像是我們的銀河系),只有部分雲氣會被用來產生恆星。雲氣雖然在星系中到處散佈,但大部分的恆星都在旋臂上特別濃密的節點誕生。

  但在SDSSJ1506+54這個特殊的星系中,幾乎所有氣體都被拽往星系核心,使大量恆星集中在此誕生,恆星形成的速率比我們的銀河系還要高上數百倍!此研究結果將有助於了解星系中央的恆星形成區如何成形。

  本篇研究刊載在「天文物理期刊通訊」(the Astrophysical Journal Letters),觀測資料則來自美國航太總署(NASA)的廣角紅外巡天探測器(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)和哈柏太空望遠鏡(Hubble Space Telescope),以及位在法國阿爾卑斯山上的IRAM干涉儀(IRAM Plateau de Bure Interferometer)。

  加拿大麥吉爾大學(McGill University)的天文學家Jim Geach是在WISE的全天紅外巡天影像中,發現SDSSJ1506+54這個星系的,它發出的紅外光比太陽還要強上一兆倍,距離我們有60億光年之遠!而哈柏太空望遠鏡的資料則顯示這個星系相當緻密,大部分的光都來自於僅數百光年大小的一小塊恆星生成區。研究團隊接著利用IRAM干涉儀量測星系中的氣體量,此地面望遠鏡觀測一氧化碳發出的次毫米波,藉以推估用作恆星燃料的氫氣總量。結合WISE所估計的恆星形成率和IRAM計算出的氣體量,天文學家便能知道恆星形成的效率如何。

  在星系的恆星形成區,部分雲氣因重力而塌縮,當雲氣濃密到足以點燃核融合反應,恆星就此誕生;但新生恆星的恆星風和輻射卻會將雲氣吹散,遏止恆星繼續誕生-這也決定了恆星誕生效率的理論極大值。SDSSJ1506+54星系的恆星誕生效率就幾乎已達此理論極大值,再差一點這些雲氣就要被吹散了。

  為什麼SDSSJ1506+54星系如此特別?天文學家認為這是因為他們正好抓住了星系演化中,由星系合併所觸發的某一短暫階段。這樣快速的恆星形成僅能維持數萬年(這只是星系一生中一眨眼的工夫),雲氣就會被消耗殆盡,屆時SDSSJ1506+54星系就會演化為成熟的大質量橢圓星系。

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=1020

新聞來源:
http://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/news/wise20130423.html

2013年4月22日 星期一

網路天文館天文新知_20130422_太陽動力觀測衛星三年精華縮時影片

  自2010年春季首次拍攝太陽以來,美國航太總署(NASA)的太陽動力觀測衛星(Solar Dynamics Observatory,SDO)已累積了三年的太陽影像,現在就讓您一次看完!


  此縮時影片是由每天兩張太陽影像組成,您可見到過去三年太陽逐漸由平靜轉為活躍的過程。太陽動力觀測衛星的大氣成像裝置( Atmospheric Imaging Assembly,AIA)每12秒就以10種不同波段對太陽進行拍攝,影片中是極紫外波段171埃(angstrom)的影像,所呈現的是溫度約在60萬度左右的太陽物質。

  您或許會注意到影片中太陽的視直徑有極微小的變化,這是因為太陽動力觀測衛星和太陽之間的距離所造成。太陽閃焰及日冕物質噴發(coronal mass ejection,CME)這類的太空天氣事件,會將輻射和太陽風粒子吹向地球,造成衛星異常的情況。藉由太陽動力觀測衛星一窺太陽狂舞的情形,將能幫助我們更了解太陽爆發的原因,以及改善太空天氣預報的能力。

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=1019

新聞來源:
http://www.nasa.gov/mission_pages/sdo/news/first-light-3rd.html

2013年4月18日 星期四

網路天文館天文新知_20130418_在太空站上擰毛巾會怎樣?

  上次我們看過了「在太空中能不能哭?」,知道了在太空哭泣可不太唯美,只會搞得整張臉溼答答,得拿毛巾來擦乾。那如果真的大哭一場,整條毛巾都濕了,想把毛巾擰乾,會發生什麼事呢?日前加拿大太空總署(Canadian Space Agency)在YouTube張貼了這段有趣的影片。


  這回,任務指揮官Chris Hadfield在國際太空站(International Space Station,ISS)上將一條濡濕的毛巾擰乾,這個實驗是由加拿大Nova Scotia省的兩位高一學生所構想的,Kendra Lamke和Meredith Hatfield贏得了由加拿大太空總署所贊助的比賽-為太空人設計在微重力環境下執行的實驗。

  這兩位學生猜想在太空中,從毛巾所擰出來的水不會滴下來,而是會留在毛巾上。如您在影片中所見,他們猜對了!水雖然會從毛巾裡被擰出來,但由於表面張力的關係,擰出來的水只會像一片果凍般,緊緊黏在毛巾和手上!

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=1016

新聞來源:
http://www.latimes.com/news/science/sciencenow/la-sci-sn-astronaut-wrings-out-wet-cloth-in-space-20130418,0,2639050.story

2013年4月16日 星期二

網路天文館天文新知_20130416_超長伽瑪射線爆!

  「伽瑪射線爆」(gamma ray bursts,GRBs)是宇宙中最明亮的爆炸事件,除了放出大量的伽瑪射線和X射線,也會在光學和無線電波波段產生餘暉。「雨燕」(Swift)、「費米」(Fermi)和其它的望遠鏡平均一天可偵測到一個伽瑪射線爆。

  如果您對伽瑪射線爆有些認識,可能會知道伽瑪射線爆以2秒為界,分為「短伽瑪射線爆」(short GRBs)和「長伽瑪射線爆」(long GRBs)。持續時間短於兩秒的是「短伽瑪射線爆」,被認為是雙星系統中的緻密天體合併所造成,禍首極有可能是中子星和黑洞。而「長伽瑪射線爆」持續時間達幾秒鐘到幾分鐘,一般約落在20到50秒之間,一般認為是和數倍太陽質量恆星崩坍產生新黑洞有關。

  但最近美國航太總署(NASA)的雨燕衛星發現三個持續時間可達數小時之久的「超長伽瑪射線爆」(ultra-long GRBs)!兩組國際天文學家團隊的研究推論,這一類的事件是由超巨星(supergiant star)的死亡災難所造成!

  第一個例子GRB 101225A在2010年聖誕節發生,因此被暱稱為「聖誕爆」(the Christmas burst),其持續時間達兩小時之久!但由於無法判定其距離,天文學家對於背後的物理機制有了兩種截然不同的解釋:一種說法是銀河系內的中子星被小行星或彗星撞上;另一種說法則是35億光年外的的超新星爆發。

  而2011年12月9日的GRB 111209A更是打破歷史紀錄,持續時間達25,000秒,約7個小時左右!天文學家Gendre等人利用美國航太總署Wind衛星上的Konus伽瑪射線爆探測器的伽瑪射線資料、雨燕及XMM-Newton衛星的X射線觀測,以及智利TAROT自動天文台的光學觀測,對GRB 111209A進行詳細的研究,他們認為這次事件是由低金屬含量的藍色超巨星坍縮所造成,此結果刊載在3月20日出版的「天文物理期刊」(The Astrophysical Journal)。

  而天文學家Levan等人則是利用夏威夷雙子北座望遠鏡(Gemini North Telescope)觀測「聖誕爆」宿主星系的光譜,根據氧和氫的譜線紅移得到此星系距離,竟遠達70億光年!這已經超過可觀測宇宙一半以上的距離,因此這個爆炸遠比原本想像的還要更具威力!

  他們也研究了GRB 111209A和最近爆發的121027A,都有類似的X射線、紫外和光學發射線,而且也都是由活躍形成恆星的緻密星系中央區域所發出。因此天文學家認為這三顆超新星自成一類,稱作「超長伽瑪射線爆」!

  Levan表示,超長伽瑪射線爆源自非常大的恆星,可能大到和木星軌道一樣,而出生時就超過25倍太陽質量的「沃夫-瑞葉星」(Wolf-Rayet stars)是最有可能的解釋。美國太空望遠鏡科學研究所(Space Telescope Science Institute)的天文學家John Graham和Andrew Fruchter則指出,這類的藍色超巨星金屬含量極少,這也解釋了超長伽瑪射線爆為何看起來源自缺乏金屬的環境。

  相關論文可參考
"The Ultra-long Gamma-Ray Burst 111209A: The Collapse of a Blue Supergiant?" B. Genre et al.
"A new population of ultra-long duration gamma-ray bursts." A.J. Levan et al.
"The Metal Aversion of LGRBs." J. F. Graham and A. S. Fruchter


  圖一:三種類型的伽瑪射線爆,橫軸是持續時間,縱軸是目前觀測到的數量,上方不同顏色的恆星代表這三種伽瑪射線爆其起源星的尺寸,其中黃色的恆星約比太陽大20%。


  圖二:天文學家認為藍色的超巨星是這類「超長伽瑪射線爆」的起源,這類恆星可達20倍太陽質量,大小幾乎可與木星軌道差不多。


  影片說明:關於「聖誕爆」形成機制的兩種可能解釋,以及Levan等人研究的結論。

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=1017

新聞來源:
http://www.universetoday.com/101486/new-kind-of-gamma-ray-burst-is-ultra-long-lasting/
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/supergiant-stars.html
http://www2.warwick.ac.uk/newsandevents/grb

2013年4月15日 星期一

網路天文館天文新知_20130415_深埋古細菌中的超新星紀錄!

  220萬年前,超新星爆發的殘骸灑落地球,細菌將其中的鐵同位素留在細胞內,形成海洋沉積物,為宇宙歷史留下見證。此發現若經確認,會是生物為超新星爆炸留下的首筆紀錄!

  2004年科學家在一小塊太平洋海床上,發現地球上不會產生的鐵60同位素,他們計算同位素的衰變週期,發現罪魁禍首應是鄰近的超新星!

  德國物理學家Shawn Bishop試圖在化石紀錄中尋找這次超新星爆發的紀錄,他的目標是一種落腳於海床沉積物的特殊磁感細菌(magnetotactic bacteria),它們會從周遭攝入鐵,形成約100奈米的磁性結晶,利用地球磁場導航尋找偏好的環境。

  Bishop等人從東赤道太平洋取得170萬至330萬年前的沉積物岩心(sediment core),並以每十萬年的間隔取出岩層,以化學方法萃取出其中的鐵60同位素後,以質譜儀分析其含量,其中僅有220萬年前左右的樣本含有較多鐵60同位素。

  Bishop認為,這極有可能是超新星殘骸灑落地球,鐵同位素被磁感細菌攝入形成磁鐵礦(Fe3O4),而留下的珍貴化石紀錄。有些科學家懷疑爆發的超新星可能位於距離我們424光年的天蝎-半人馬星協。現在Bishop的團隊正要研究第二塊來自太平洋的岩心,看看是否也同樣有鐵60同位素的訊號存在。

  相關論文可參考
60Fe Anomaly in a Deep-Sea Manganese Crust and Implications for a Nearby Supernova Source” Knie, K. et al. Phys. Rev. Lett. 93, 171103 (2004)
“Discovery prospects for a supernova signature of biogenic origin” Bishop, S. & Egli, R. Icarus 212, 960–962 (2011)
“Evidence for Nearby Supernova Explosions” Benitez, N., Maíz-Apellániz, J. and Canelles, M. Phys. Rev. Lett. 88, 081101 (2002)

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=1018

新聞來源:
http://www.nature.com/news/supernova-left-its-mark-in-ancient-bacteria-1.12797?WT.ec_id=NEWS-20130416