2013年12月3日 星期二

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

2013年11月26日 星期二

網路天文館天文新知_20131126_小黑洞也有大食量!

  天文學家一直認為可以在M101星系旋臂上的極亮X射線源(Ultra-luminous X-ray sources,ULXs)M101 ULX-1找到中型黑洞(intermediate-mass black holes)的證據,但最新的研究指出,提供動力來源的黑洞竟然出乎意料的輕盈,僅有20-30倍太陽質量。本研究發表在2013年11月28日出版的「自然」(Nature)期刊。

  為了測量黑洞質量,研究團隊利用夏威夷Mauna Kea 雙子北座望遠鏡(Gemini North Telescope)的多天體光譜儀(Multi-Object Spectrograph)測量其伴星光譜的移動以推斷黑洞質量。這個餵養黑洞的伴星是個沃爾夫-瑞葉星(Wolf-Rayet stars),這類恆星會吹出強烈的恆星風,餵養黑洞。此研究顯示M101 ULX-1的黑洞從恆星風掠取的物質,比天文學家所預測的更多。

  M101 ULX-1極為明亮,由黑洞吸積盤放出的X射線和由伴星放出的紫外線比太陽還要耀眼一百萬倍,英國雪菲爾大學(University of Sheffield)天文學家Paul Crowther表示,這雖然這不是第一個發現的沃爾夫-瑞葉星和黑洞的雙星,但它距離我們有2200萬光年之遙,可是目前發現最遙遠的此類雙星系統。餵養黑洞的沃爾夫-瑞葉星極有可能已經死亡,因此這個系統現在可能是個雙黑洞雙星。

  X射線源所放出的高能和低能X射線,分別被稱為「硬X射線」和「軟X射線」。這或許聽來很怪-較大的黑洞產生較多的軟X射線,而較小的黑洞產生較多的硬X射線。根據理論模型,軟X射線主要來自於吸積盤,而硬X射線則來自於吸積盤周圍的高能冕環(corona)。隨著吸積速率接近理論極限,冕環的發射強度會增加,吸積盤和冕環的交互作用也會愈增複雜。

  M101 ULX-1這個 X射線源主要為軟X射線,因此很多天文學家原本認為在M101 ULX-1找到中型黑洞是遲早的事。中型黑洞的質量約有100至1000倍太陽質量,介於恆星型黑洞(stellar-mass black holes)和位處星系中心的超大質量黑洞(supermassive black holes)之間。目前中型黑洞的證據仍相當缺乏,極亮X射線源一直被認為是中型黑洞的藏身處之一,M101 ULX-1更是看來最有希望的目標。

  中國科學院國家天文台劉繼峰研究員等人的研究,不但沒有在M101 ULX-1找到中型黑洞,對黑洞質量的動力學測量卻發現了一個僅20-30倍太陽質量的恆星型黑洞,為黑洞研究又增添了新謎團。根據這個研究所量測到的黑洞質量較小來說,M101 ULX-1周圍理論上應主要為硬X射線且結構複雜,真實清況卻非如此。理論上這麼低質量的黑洞可以迅速吸積且發出極亮的X射線,這樣的機制會在X射線光譜留下一些特徵,但這些特徵在此系統卻付之闕如。這個僅20-30倍太陽質量的黑洞竟能以接近理論極限的速率吸積物質,卻又相對平靜,這是很驚人的!

  研究團隊之一的密西根大學(University of Michigan)天文學家Joel Bregman表示,現在想研究中型黑洞的天文學家可能得往其他有間接證據的地方尋覓,像是更亮的高亮度X射線源(Hyper-Luminous X-ray source)或是緻密的星團內部。

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=1149

新聞來源:
http://www.gemini.edu/node/12100
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2013/11/285646.shtm

2013年11月15日 星期五

網路天文館天文新知_20131115_艾桑彗星哪裡找?互動模擬器告訴您!

  最近彗星正夯,您是否已經趕上這股彗星熱潮?網路天文館介紹您一個好用的小工具,讓您能確切掌握艾桑彗星(C/2012 S1(ISON))位置, INOVE Space Models剛升級了他們的艾桑彗星模擬器(Comet ISON flyby simulation),第一版的模擬器帶您從太空看艾桑彗星如何造訪內太陽系,剛升級的最新版本則帶您從地球上的任一地點觀賞艾桑彗星!

  按下此連結造訪網站,畫面左上方的「switch to Earth」可以讓您回到地球上欣賞艾桑彗星,系統會自動抓取您現在位置,但如果您想要做些調整也沒有問題,按下右上方的「Location」按鈕就可以手動輸入您的經緯度。

  按下左下方的播放按鈕,畫面會顯示一天內恆星、太陽、艾桑彗星的升起和落下,艾桑彗星在一天內移動的角度並不大,除了通過近日點的11月28日之外,在那天艾桑彗星時速高達每小時130萬公里,快到您能看到艾桑彗星的位置每一小時都有改變。

  模擬器會顯示星座的連線及約五等的極限星等,假設艾桑彗星夠亮,從現在到明年一月底,您便可以使用這套軟體按圖索驥艾桑彗星位置。您可以在畫面右上方的時間顯示設定您要外出觀看的時間,事先知悉彗星位置再出門尋找彗星芳蹤。

  若按下左下方的雙箭頭快轉按鈕,模擬器則會顯示艾桑彗星位置每天的變化,下方的時間軸箭頭會標出模擬的時間點,您也可以手動拉動時間軸的箭頭以加速、減速或選擇特定日期,其他更詳細的設定可以在左上角的「Options」找到。如果您已經對待在地球上看艾桑彗星感到厭倦,隨時可以按左上角的「switch to Space」回到太空。

  除了這套模擬器之外,大家熟悉的Stellarium也可以載入彗星資料,且不限於艾桑彗星,詳細的設定方法可以參考臺北星空第61期的「彗星知識+」一文(SkyChart的設定可參考同期「淺談彗星攝影」一文)。您也可以造訪Heavens Above網站,在首頁點選「Comets」之後,就會出現現在可觀測的彗星,選擇您想觀察的彗星之後,在上方選擇您欲觀察的日期及時間,就會出現60度視野、極限星等6.5等,及2度視野、極限星等14等的尋星圖,另外也有黃道面的俯視圖和彗星軌道面的側視圖。

  更實用的還有智慧型手機的App,除了為數眾多的手機星圖之外,隨著彗星熱潮席捲而來,越來越多的公司推出彗星相關的App,只要以「Comet」為關鍵字搜尋,就能找到不少,像是日本的Vixen公司就推出了適用於Andriod系統、iphone和ipad的「Comet Book」App,內有最近最夯的四顆彗星:洛夫喬伊彗星(C/2013 R1(Lovejoy))、艾桑彗星(C/2012 S1(ISON))、恩克彗星(2P/Encke)和麗妮兒彗星(C/2012 X1(LINEAR))的資訊,最重要的是,還是免費的喔!

  準備好出門親眼看看彗星了嗎?祝您和彗星有個愉快的約會!

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=1141

新聞來源:
http://www.universetoday.com/106435/see-comet-ison-fly-through-earths-sky-with-this-awesome-interactive-simulator/

2013年11月14日 星期四

網路天文館天文新知_20131114_哈柏望遠鏡拍攝古老謎樣的球狀星團M15

  美國太空總署(NASA)和歐洲太空總署(ESA)的哈柏太空望遠鏡拍攝到歷來最佳的球狀星團M15影像。圍繞銀河系中心公轉的M15擁有超過十萬顆非常古老的恆星,在星團中心還可能藏著一種少見的黑洞!

  M15位在飛馬座方向,距離我們有35000光年之遙,年齡約有120億年,是目前已知最古老的球狀星團[1]之一。

  影像中可以見到高溫藍色的恆星與較冷的金黃色恆星群聚,越往星團明亮的中心就越密集,大部分的質量都集中在核心,M15也是目前最緻密的球狀星團之一。

  其實,這個閃亮耀眼的星團藏有秘密,天文學家在2002年利用哈柏太空望遠鏡研究發現,在M15的中心潛伏著黑暗謎樣的物質-可能是一群黯淡的中子星[2],或是個中型黑洞(intermediate-mass black holes)。在這兩種可能性中,M15似乎比較可能像是另一個大質量球狀星團Mayall II一樣,在中心有個黑洞!

  科學家認為,中型黑洞可能是由數個較小的恆星型黑洞(stellar-mass black holes)合併而來,或是在星系緻密的核心由大質量恆星相撞擊產生,第三種可能是它們在大霹靂時就已形成。它們的質量介於常見的恆星型黑洞和超大質量黑洞(supermassive black holes)[3]之間,研究中型黑洞能夠幫助我們了解黑洞在像M15這樣的星團和星系中是如何演化的。

  除了黑洞之外,M15還有個行星狀星雲Pease 1[4],是首個球狀星團擁有行星狀星雲[5]的例子,星團中心左方的亮藍色天體就是Pease 1。

  此幅影像是由哈柏太空望遠鏡的3號廣角相機(Wide Field Camera 3,WFC3)和先進巡天相機(Advanced Camera for Surveys)所拍攝,波段涵蓋紫外光、紅外光,及可見光。

備註
[1] 球狀星團是一群聚集成球形的恆星圍繞銀河系中心公轉,我們的銀河系擁有超過150個像是衛星一樣環繞的球狀星團,包含M15在內。但其他的星系有更多球狀星團,像是哈柏太空望遠鏡最近發現,星系團Abell 1689擁有令人難以置信的160000個球狀星團!球狀星團內有宇宙中最古老的恆星。
[2] 中子星由大質量恆星坍縮所產生,他們相當高溫且緻密,平均約兩個太陽質量,半徑卻只有幾十公里。
[3] 恆星型黑洞約數個到數十個太陽質量,超大質量黑洞則有數十萬到數十億個太陽質量。
[4] Pease 1也被稱為PN Ku 648或是Kürster 648。
[5] 自發現Pease 1後,只有其他三個球狀星團有發現行星狀星雲的紀錄,包含M22、NGC 6441,和Palomar 6,數量如此之低的原因是-行星狀星雲是中低質量恆星生命末期非常短暫的一個階段,而中低質量恆星在球狀星團內並不常見。

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=1139

新聞來源:http://sci.esa.int/hubble/53192-an-old-and-mysterious-cluster-1321/

2013年10月24日 星期四

網路天文館天文新知_20131024_宇宙最冷天體-迴力棒星雲奪冠!

  回力棒星雲(Boomerang nebula)是宇宙中迄今已知最冷的天體,溫度僅絕對溫度1度(-272°C),事實上,這可是比創造宇宙的大霹靂所留下的黯淡餘暉-宇宙微波背景輻射的3K還低!

  天文學家利用位在智利的阿塔卡瑪大型毫米波及次毫米波陣列(ALMA),一窺回力棒星雲在無線波段的新面貌,希望能了解其寒冷的性質及有如鬼魅般的真實模樣。

  最初地面望遠鏡所見到的,是彎曲有如回力棒的外觀-這也是它為何被稱作回力棒星雲的原因,後來哈柏太空望遠鏡拍攝到像是領結一般的構造。而最新的ALMA資料顯示,哈柏的影像只能說明一部分的故事,影像中的雙瓣構造可能僅是可見光玩的光學小把戲!

  本篇「天文物理期刊」(the Astrophysical Journal)論文的第一作者-Raghvendra Sahai表示,「這個極冷天體非常有趣,透過ALMA,我們能更了解它的真實本質,過去由地面可見光望遠鏡所看到的雙瓣回力棒形狀,事實上是個快速向太空膨脹的巨大結構。」

  回力棒星雲位在半人馬座方向,距離我們約5000光年,是個年輕的原行星狀星雲。行星狀星雲的本質與名稱無關,其實是類似太陽的恆星在生命末期將外殼氣體向外拋出的一個階段,留在中心的白矮星發出強烈紫外輻射,使周圍雲氣發出絢爛色彩。

  原行星狀星雲是處在即將要形成行星狀星雲的一個階段,中央恆星的溫度不足以發出足夠的紫外輻射,在這個階段,我們是藉著塵埃反射的星光才得以看見星雲。

  由中央恆星噴流出的氣體由於快速膨脹而降溫,這和冰箱利用膨脹的氣體產生低溫環境的原理類似,科學家藉由觀察星雲氣體如何吸收均勻的2.8 K宇宙微波背景輻射,而得以測量其溫度。

  Sahai表示,當2003年天文學家利用哈柏太空望遠鏡觀察回力棒星雲時,可以看到非常典型的沙漏外觀,很多行星狀星雲都有這種雙瓣的構造,這是由於恆星噴射出高速氣體所導致,這兩道噴流會在稍早恆星在紅巨星階段時所拋出的周遭雲氣中掘出大洞。

  然而使用單一碟型天線的毫米波望遠鏡觀察,並沒有看到像哈柏望遠鏡所看到的中央細窄部分,而是看到一個均勻近乎球形的噴流。

  ALMA望遠鏡的超高解析度可以解釋這種情形,藉由毫米波觀測一氧化碳分子的分布情形,天文學家能夠看到哈柏所拍攝的雙瓣構造-但僅侷限在星雲的內部區域,除此之外,他們還看到延展約略呈現圓形的低溫雲氣。

  他們在恆星周圍發現一條濃密的毫米塵埃粒子,這能解釋可見光為何看到外側雲氣有著沙漏般的外形,這些微小的塵埃粒子遮住了部分恆星,使星光僅能從相反方向的狹窄範圍照亮雲氣,因而顯現出沙漏般的外觀。

  Sahai表示,這對了解恆星如何死亡並形成行星狀星雲十分重要,ALMA能為解答類似太陽恆星的瀕死掙扎揭開一線曙光。

  本篇最新研究也指出星雲的外圍邊緣已開始升溫,雖然還是比宇宙微波背景輻射的溫度略低,升溫可能是由光電效應所導致,光電效應是由愛因斯坦所提出,描述固體材料吸收光子後發射出電子的情形。

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=1137

新聞來源:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/10/131024143140.htm

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