2014年8月11日 星期一

網路天文館天文新知_20140811_系外衛星怎麼找?跟著無線電波就對了!

  近年來科學家已發現超過1800個系外行星,卻一直無法證實系外衛星的存在。現在,美國德州大學阿靈頓分校(University of Texas at Arlington)的物理學家相信,追踪無線電波或許能幫助我們找到系外衛星!

  這篇研究發表在8月10日出版的《天文物理期刊》(the Astrophysical Journal),文章描述木星磁場和木衛一(Io)交互作用產生無線電波,而他們認為透過木星和木衛一動力學的詳細計算,能夠尋找無線電波發射,進一步推測環繞系外行星的衛星存在。

  德州大學阿靈頓分校物理學教授,同時也是此篇論文的共同作者Zdzislaw Musielak表示,「這是尋找系外衛星的新方法!我們在想,如果這種機制也發生在太陽系以外會怎麼樣?於是我們做了詳細的計算,結果顯示,若真有系外衛星存在,我們可以用這種方法發現它!」

  生命可能存在於衛星的這種想法啟發了不少科幻靈感,像是星際大戰裡住在Endor衛星上的伊娃族(Ewoks)。科學家甚至認為太陽系內的某些衛星-土衛二(Enceladus)和木衛二(Europa)—考量其大氣組成、水存在的可能性、與太陽的距離等因素,就有可能蘊藏生命。

  Musielak表示,要利用現有方法觀測系外衛星是有困難的,像是美國航太總署(NASA)的克卜勒(Kepler)太空望遠鏡,利用測量恆星亮度變化以發現凌日行星,但目前科學家還無法將凌日曲線中衛星的貢獻可靠地分離出來。

  這組研究團隊依據之前利用無線電波觀測發現系外行星的理論為基礎,應用在木衛一和其電離層上,電離層是帶電的上層大氣,很可能是由木衛一極度活躍的火山所創造。

  在公轉軌道上,木衛一的電離層與木星的磁層(一層保護行星不受輻射影響的帶電電漿)交互作用產生摩擦電流,因此發射無線電波,這被稱為「由木衛一控制的十米波發射」(Io-controlled decametric emissions)。研究人員相信,在已知的系外行星附近尋找類似的發射,或許正是預測系外衛星是否存在的關鍵。

  本篇論文的第一作者-博士研究生Joaquin Noyola表示,「我們必須注意,當以木衛一為例研究其他的行星-衛星對關係時,像木衛一那樣的火山活動並非衛星擁有電離層的必要條件。比較大的衛星,像是土星最大的衛星土衛六(Titan),就能維持厚實的大氣層,這可能也意味著電離層的存在。」

  這篇研究認為,由木衛一和木星磁層交互作用所產生的阿耳芬波(Alfvén waves,在電漿中沿磁場方向傳遞的電磁波),也能在相似的狀況下被用來尋找系外衛星。阿耳芬波是磁場裡電漿的漣漪,由瑞典物理學家Hannes Alfvén在1940年代早期提出。

  研究團隊在此篇論文中指出可能有兩個系外衛星的存在,對此他們抱謹慎樂觀的態度,認為將來觀測天文學家能根據此研究的計算,利用更敏銳的電波望遠鏡,尋找這兩個和月球大小相似的系外衛星-距離我們15光年遠的Gliese 876b和10.5光年遠的天苑四b(Epsilon Eridani b)。本論文的共同作者-博士研究生Suman Satya表示,「 現有的電波望遠鏡,像是美國國家科學基金會(National Science Foundation)資助的長波長陣列(Long Wavelength Array ),能用來探測距離我們較近的行星系統中的系外衛星,當然,越大的衛星被偵測到的機率也越高。」

  他也認為,目前所發現的系外行星大部分都是氣體巨行星,其中很多都位於適居區( habitable zone)。雖然生命無法在這些氣體巨行星上生存,但環繞這些行星的系外衛星仍有可能孕育生命。

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=1304

新聞來源:
http://www.uta.edu/news/releases/2014/08/exomoon-research.php

2014年5月25日 星期日

網路天文館天文新知_20140525_2014天文年會報導

commercial  2014年中華民國天文學會年會在5月23至25日(星期五、六、日)在國立台灣大學實驗林溪頭自然教育園區舉行,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,會議期間也有天文圖書(桂林圖書、林啟生先生)和望遠鏡儀器及教具(上宸光學、鴻宇光學)的展示。

  會議在臺大實驗林管理處梁治文副處長的致詞下揭開序幕,首先登場的是有關恆星形成的議程,清華大學賴詩萍老師介紹利用阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,ALMA)望遠鏡,發現了迄今為止觀測到最年輕的「原始行星盤」,而且它的年齡比大多數的理論預測還年輕,也打破天文學界之前認為「克卜勒盤」無法在恆星形成早期階段(class 0)形成的理論。

  第二階段的口頭發表和緻密天體相關,清華大學譚栢軒博士報告有關低質量X射線雙星(low-mass X-ray binaries,LMXBs)中,物質由伴星吸積到中子星上所形成的毫秒波霎(millisecond pulsars)。這種天體可以在數年的極短時間尺度內,由磁場旋轉所驅動的電波波霎,轉換為由伴星吸積物質所驅動的X射線波霎,反之亦然。
poster
  晚間舉行歡迎茶會及壁報欣賞,交流氣氛相當熱絡,共有64份壁報論文參加,內容涵蓋太陽系、恆星形成、恆星、星團及星際塵埃、X射線天文學、系外天文學、觀測儀器、教育推廣等等。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。


  在教育推廣部分的壁報論文部分,北一女和清華大學天文所共同合作的第二期高瞻計畫「星.雲.行動」,延續去年的工作,以光譜在天文上之應用,由12位跨科教師協同設計光譜入門、觀測工具、恆星演化、宇宙論四個模組化課程,課程領域涵蓋物理、化學、地科、英文、數學與資訊,並且與專題研究課程互相搭配,其中一組同學即將參加今年7月21-25日在宜蘭舉行的全國科展。學生也數度前往鹿林天文台進行觀測,藉此學習專業天文觀測實務原理、觀測目標選擇策略與影像處理的方法。在2013年7月的觀測活動中,北一女師生團隊很幸運地意外拍攝到超新星SN 2013ej爆發,成為全球第1個得到SN 2013ej爆發光度資料的團隊。您可以在計畫網站http://ace.fg.tp.edu.tw取得相關的教案及教材,北一女也陸續舉辦了數次教師工作坊和觀測研習活動,有興趣的高中教師不妨多加留意相關訊息。

evans  會議第二天的一早,是由低質量恆星形成研究翹楚Neal Evans擔綱的大會演講「Progress in Understanding the Formation of Low Mass Stars」,近年Evans教授的研究,主要是利用史匹哲(Spitzer) 和赫歇爾(Herschel)兩大紅外線太空望遠鏡,研究低質量恆星和其行星系統之形成,試圖解答恆星形成的問題,像是如何決定恆星的初始質量函數(initial mass function)、恆星形成的各階段所花費的時間、恆星和塵埃盤如何隨時間演變、恆星形成過程中化學元素的變化等等。

  接下來的重頭戲是頒發天文學會首屆的天文研究獎-「天問獎」及普及天文獎-「譚天獎」。「天問獎」的首屆得獎人是中央研究院天文及天文物理研究所賀曾樸所長,因其對天文研究的卓越貢獻而得獎,他的研究興趣包含分子光譜學、分子外流、超大質量黑洞,此外賀所長擔任中央研究院天文及天文物理研究所籌備處主任及所長10年的期間,致力推動臺灣天文發展,投入尖端觀測儀器研發及前沿天文研究,在參與許多大型合作計畫的同時,奠定臺灣天文發展的根基:建立人力資源、發展技術專業能力、開發工業界的合作夥伴,並推動臺灣參與東亞核心天文臺聯盟(East Asian Core Observatories Association,EACOA)。

paul ho  賀所長在得獎致辭時,提及臺灣的天文研究在過去20年來有長足的進展,這都要歸功於許多在各自岡位上努力的夥伴,不管是決策者、研究人員、行政人員、工業界、教育推廣人員、媒體、業餘愛好者,當然還有國際上的天文組織,及提供經費資助的中研院、科技部、教育部。賀所長也特別引用了Harry S. Truman 所說的「It is amazing what you can accomplish if you do not care who gets the credit.」,他認為臺灣和亞洲要競爭的最重要資源就是優質的人力,因此我們必須吸引下一代投身科學研究,並且弭平機構、領域、文化、國界的藩籬。1990年之前,臺灣從事天文相關研究的博士還是個位數,但到2014年已經約有180位,而且近年來似乎有達到飽和的趨勢,許多正在攻讀或剛拿到博士學位的學生都會問「未來的工作機會在哪裡?」,而2005年成立的東亞核心天文臺聯盟,正是為組織及發展東亞區域的天文研究而生,期望能同時競爭且合作,增加區域的經費、人力和工作機會等資源。東亞核心天文臺聯盟未來希望能在夏威夷成立像是ESO(歐南天文臺)這樣的聯盟天文臺-東亞天文臺(East Asian Observatory,EAO),其實東亞各國現在就有許多國際合作的大規模計畫(超過10億美金)或是可以共享的區域設施(千萬到一億美金),區域的資源像是中國科學院國家天文臺(NAOC)、日本國立天文臺(NAOJ)、韓國天文及太空研究所(KASI),以及臺灣的中央研究院天文及天文物理研究所(ASIAA),也都有一定的規模,而未來東亞天文臺也將共享許多資源,像是訓練、技術發展、計畫等等。賀所長最後說:「更好的時機總是在我們前頭,更好的人總是在我們後頭,我們要做的就是把路鋪好,然後讓路!」(The “Better Times” are always in front of us.  The “Better ones” are always behind us.  We should pave the road and get out of the way!)TAM  


  普及天文獎-「譚天獎」的首屆得獎人是臺北市立天文教育館(以下簡稱天文館),以表彰其對天文教育推廣與天文知識普及的卓越貢獻。天文館前身為中山堂天文臺及圓山天文臺,1996年改制落腳士林基河路,設有展示場、宇宙劇場、立體劇場、望遠鏡觀測室、宇宙探險軌道車等設施,是台灣第一座以天文為主題的博物館,自成立迄今參觀民眾已逾1千5百萬人次。除了寓教於樂的設施外,天文館積極與國內外學術、文教、媒體合作,配合時事辦理各項天象說明與教學,並且發展多樣化的教育推廣活動。賀所長先前在致詞時也提到,當年天文館成立,相當程度地帶動國內的天文風氣。天文館館陳岸立館長在得獎致詞中,特別感謝學界多年來的支持與鼓勵,並提到目前天文館正積極地進行展示場更新,成立多項任務小組,期能以求新求變的態度,為天文推廣教育再創新猷。

  頒獎過後,緊接著進行的是太陽系與系外行星相關的口頭發表,中研院的
史玫格(Megan Schwamb)博士介紹了公民天文學中的「行星獵人」(Planet Hunter)計畫,有興趣的天文愛好者,不妨親自到計畫網站http://www.planethunters.org/,在克卜勒計畫的資料庫中挖寶,體驗搜尋系外行星的樂趣!

stars  下午的團體參訪分為溪頭自然教育園區導覽以及鳳凰山天文台參訪,園區導覽由英語相關科系的志工以及台大生態及演化所畢業的替代役帶領大家走訪神木、空中走廊等著名景點,深入淺出的生態導覽讓大家收穫良多;鳳凰山天文台參訪活動因大雨的關係,僅第一梯順利抵達,鳳凰山天文台望遠鏡口徑63公分,是由臺大天文所吳俊輝老師負責規劃,是目前國內口徑第三大的天文望遠鏡。大會晚宴在明山森林會館舉行,天文學會理事長管一政老師也特別感謝會議期間辛苦的工作人員和替代役,晚宴過後天空相當清澈,溪頭自然教育園區幾無光害,此時是溪頭黑翅螢大發生的季節,當日又適逢新的鹿豹座流星雨極大期,雖然流星雨不如預期盛大,只見到幾顆偶發流星,但山野中熠熠螢光與暗夜裡的點點星光相互輝映,平時埋首電腦的天文工作者們,或許偶爾也要看看真實的星空,更能重新獲得能量!(攝影/張師良)
Fischer  
  第三日的大會科普演講是由美國人文與科學院(American Academy of Arts and Sciences)院士及美國耶魯大學教授Debra Fischer擔綱,Fischer教授是研究和搜尋系外行星的權威,個人就發現了數以百計的系外行星,其中包括於1999年首次發現的系外行星系統,她帶領的研究團隊也發現了30多顆熱木星(hot Jupiters)。在演講「How will we find another Earth? 」中,Fischer教授介紹了過去20年來系外行星研究的進展,藉由都卜勒效應和系外行星凌日的技術,我們可以分別得到系外行星的質量和半徑,便能進一步推估其密度。自2009年克卜勒任務升空,凌日的候選系外行星數量便大幅增加至近5000個,Fischer教授根據統計分析指出,在5顆恆星中,就有可能有1顆擁有與地球大小相仿、且位於適居區的行星存在。「100 地球」(100 Earths)計畫就是希望能搜尋鄰近區域中與地球相仿的行星,而這必須要透過許多技術上的研發與創新才能達成目標。Fischer教授最後也邀請台灣的夥伴加入合作,並且回應前一天賀所長的致詞,說自己的希望就是藉由新的儀器設計「把路鋪好,然後讓路!」(My hope is to pave the road with new instrument designs and then get out of the way!)

lai  接著進行的會員大會進行三年一度的理監事改選,頒發最佳壁報論文獎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. 師大地科所莊幼玲同學的「Hourly Variation of Cometary Methanol Emission」,利用毫米波望遠鏡研究彗星所產生的甲醇在小時間尺度內的變化。
  1. 中央天文所黃立晴同學的「Star Spot Activities of Solar-type Stars with Hot-Jupiters in Kepler Data」,利用克卜勒望遠鏡的觀測資料,研究有熱木星環繞的恆星表面星斑活動。
  1. 清華天文所李君樂同學的「Swinging between accretion and rotation-powered states for millisecond pulsar binaries」,以多波段觀測毫秒波霎,研究其在旋轉或吸積驅動兩種狀態之間的轉換。
  會員大會中另一個亮點就是出席獎的摸彩,除了沿襲去年的星星、月亮、太陽獎之外,本次的參展廠商鴻宇光學及上宸光學也贊助了許多特別獎,其中的壓軸大獎-上宸光學所贊助的Celestron 12x70雙筒望遠鏡,由清華大學的賴詩萍老師獲得,賴老師現場還表示將把這個雙筒望遠鏡送給學生使用!

wang  接下來的口頭報告分成「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系外天文學及儀器為主,而天文教育類的口頭報告由中研院王祥宇博士介紹外太陽系的探索,由太陽系的演化開始說起,介紹古柏帶及海王星外天體的來源,並且提到最近新發現的歐特雲內側天體2012VP113,隨著越來越多的這類天體被發現,我們將能由軌道分布推測歐特雲內側究竟如何形成。

jimhung  臺北天文館研究助理洪景川先生的主題是「當天文遇上交響樂」,由臺北市立交響樂團舉辦的「育藝深遠」校外教學音樂會,每年有三萬多名小學生參與,舉行的地點正是與天文館相當有淵源的中山堂(中山堂舊有的圓頂觀測臺為天文館前身),今年以霍爾斯特《行星組曲》為主題,特別邀請天文館洪景川先生擔任主持解說,在樂團演奏的同時,於舞台上方的大型螢幕投影天文意象,讓學童們一次滿足聽覺與視覺的饗宴!洪景川先生也特別邀請大家參與今年七夕情人節(8月2日星期六)在天文館宇宙劇場舉行的七夕音樂會,將在25公尺的超大半球型螢幕投射壯觀的天文影像,搭配古典與流行兼具的室內樂曲目,相信會是相當浪漫的體驗!


  國際天文聯合會(IAU)天文推廣辦公室(Office for Astronomy Outreach, OAO)的張師良也特別自日本來到台灣參加此次天文年會,張師良首先介紹了國際天文聯合會的組織架構,其執行委員會轄下有秘書處(Secretariat)和三個特別辦公室:天文促進發展辦公室(Office of Astronomy for Development,OAD)、天文推廣辦公室、新聞辦公室(Press Office)。其中設在巴黎天文物理研究所(IAP)的秘書處負責IAU的行政、會員事務,及各部門間的協調工作;設在開普敦南非天文台(SAAO)的天文促進發展辦公室則是執行國際天文聯合會的策略計畫,利用天文幫助世界發展;設在東京日本國立天文台(NAOJ)的天文推廣辦公室負責執行天文推廣活動,經營全球業餘天文學家網絡,為國際天文聯合會在社群媒體發聲;新聞辦公室負責發布新聞稿及處理新聞議題。


  天文推廣辦公室的幾個具體工作項目包含舉辦特殊天文推廣活動,像是2015「國際光年」、系外行星命名等活動,協調各國天文推廣聯絡人、業餘天文學家、天文社團,建立維護天文社團、天文台、天文機構的資料庫,與大眾溝通常見天文問題,製作天文推廣新聞報、小冊、影片,經營社群媒體,國際天文聯合會公眾電子郵件信箱答覆,以及日本國立天文台的天文推廣工作。IAU  相信大家對「2009全球天文年」的活動都還記憶猶新,當時所引起的公眾參與熱潮可說是相關紀念年之最,現在聯合國教科文組織已將2015年訂為「國際光年」(International Year of Light),其中與天文相關的活動將由國際天文聯合會負責協調,國際天文聯合會將活動主軸定為「宇宙之光」(Cosmic Light),其中幾個重點計畫包含光害防治、伽利略望遠鏡、展覽活動、喚起大眾對黑暗夜空的關注。張師良也鼓勵台灣的天文推廣機構加入,共同推動國際光年、協助翻譯相關推廣產品、與物理界合作規劃相關活動、參與全球計畫。張師良也舉了香港夜空光度監測網絡的例子,希望能將此經驗拓展到全世界,建立全球觀測站,在2015年畫出全世界的夜空光度地圖。


  張師良也介紹了即將要登場的系外行星命名活動,不同於以往天體的命名權往往在發現者,現在國際天文聯合會要讓更多天文愛好者也能直接參與,各地的天文相關機構可以舉辦公眾命名活動,並且將活動推舉出的命名送到國際天文聯合會進行最後的評選和公佈作業。

  天文推廣辦公室將建立全球的天文機構社團網絡,將各地的天文活動彙整至共通的地圖和行事曆,張師良也建議臺灣能盡快推舉國家推廣聯絡人(National Outreach Contacts,NOC),作為臺灣與國際天文聯合會天文推廣辦公室的聯絡窗口。對全球天文推廣工作有興趣的天文愛好者,不妨可以訂閱國際天文聯合會天文推廣新聞報http://www.iau.org/public/publications/newsletter/,或是在國際天文聯合會新成立的臉書粉絲頁按「讚」!作為國際天文聯合會唯一設在東亞地區的特別辦公室,張師良也期待能進行更多東亞區域性的交流活動,像是在今年7月3-5日在蒙古舉行的第一屆東亞天文教育推廣工作坊,以及在今年8月18-22日於韓國舉行的亞洲太平洋區域國際天文聯合會議(Asia-Pacific Regional IAU Meeting,APRIM)上,也有天文推廣相關的議程,會中將進行2015年在亞洲舉行「公眾傳播天文」(Communicating Astronomy with the Public,CAP,為國際天文聯合會下的委員會之一,定期舉辦全球性會議)的區域性會議討論。

selinehu  天文館胡佳伶解說員介紹台灣的天文名詞翻譯工作,由於媒體、課本、天文館、一般大眾對同一天文名詞有不同的翻譯,在教育、傳播、交流上造成混淆和誤解,也不易搜尋相關資訊。像是「Scorpius」譯為天蠍或天蝎,「Hubble」譯為哈伯或哈柏,「Messier」譯為梅西爾、梅西耳、梅西耶、梅西葉,「Hayabusa」譯為隼號、隼鳥號、鷹隼號、獵鷹號,「Kaguya」譯為赫夜號、輝夜號、輝夜姬號、竹姬公主號等等。國內對天文學名詞翻譯的整理工作,始於1992年由國立編譯館編訂、明文書局印行的《天文學名詞》一書,由中國天文學會李太楓教授等17位委員所組成的審查會編輯,收錄有6091條辭條,目前可在國家教育研究院「雙語詞彙、學術名詞暨辭書資訊網」查詢。在2005年後,海峽兩岸天文學名詞工作委員會成立,臺灣由沈君山校長等8位委員、大陸由卞毓麟教授等13位委員,進行天文名詞的兩岸譯名對照工作,於2013年出版《海峽兩岸天文學名詞》一書,收錄有約6885條辭條。爾後中國大陸在天文學名詞翻譯持續進展,由中國天文學會天文學名詞審定委員會在郭守敬望遠鏡(LAMOST)的網頁下設有「天文學名詞」資料庫,目前收錄辭條達22425條。臺灣則是在國家教育研究院(前身為國立編譯館)下設有36個審譯會,其中地球科學名詞審譯會下設有天文組,由陳文屏教授等7人,自2013年12月起進行審譯工作,將對《天文學名詞》一書中的辭條進行逐條審查,並自《海峽兩岸天文學名詞》、「郭守敬望遠鏡天文學名詞資料庫」及各界建議選擇收錄新增名詞。

mei  中研院天文所周美吟博士以「網路公民天文學在課堂上的應用」為題,報告中研院天文所天文推廣小組近年來在網路公民天文學上的努力。自1999年「搜尋地外文明計畫」(SETI)以來,2007年的「星系動物園」(Galaxy Zoo)計畫後來更擴展成為宇宙動物園(Zooniverse)計畫,全民科學不僅在天文學,更在氣候、人類學、生物學等領域大放異彩。目前中研院天文所已完成下列數個計畫網站的中文化工作(可在網頁右上方語言選項選擇繁體中文):
  1. 「星系動物園」(Galaxy Zoo)http://www.galaxyzoo.org/?lang=zh_tw:星系的分類與辨識,協助天文學家研究星系演化。
  1. 「第四行星」(Planet Four)http://www.planetfour.org/:探索火星地表特徵,幫助行星科學家深入瞭解火星氣候。
  1. 「電波星系動物園」(Radio Galaxy Zoo)http://radio.galaxyzoo.org/:尋找噴流及配對宿主星系,協助天文學家發現噴發中的超大質量黑洞。
  1. 「尋盤偵探計畫」(Disk Detective)http://www.diskdetective.org/:找出恆星環星盤,幫助天文學家深入研究行星系統形成。
中文化的網頁相信可以讓公民科學家更樂意親近參與,此外中研院天文所也曾經於今年3月2日舉辦教師工作坊,您可以在http://taiwan.zooteach.org/找到相關的教學檔案,中研院天文所也很歡迎各級學校教師在教學上實際應用的回饋。

  本次會議約於5月25日星期日下午三點半畫下句點,在年會議程委員會師大地科所管一政老師、中研院天文所王祥宇老師兩位共同主席,年會組織委員會中研院天文所呂聖元老師、台大天文所吳俊輝老師兩位共同主席,以及其他許多委員的共同努力下,年會圓滿落幕,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,當然溪頭的滿山螢火與滿天繁星也為與會者帶來了難得的驚喜,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!
  
  更多天文年會照片請見中華民國天文學會網站 http://www.asroc.org.tw/

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=1262

2014年4月1日 星期二

網路天文館天文新知_20140401_觀測通知:2014天鵝座新星

  國際變星觀測者協會(AAVSO)通知:日本觀測者Koichi Nishiyama和Fujio Kabashima於2014年3月31.790日(世界時UT),發現在天鵝座赤道座標R.A. 20 21 42.32, Dec. +31 03 29.4 (2000.0)處,出現一顆新星,原暫訂編號PNV J20214234+3103296,目前證實為新星(nova),故正名為2014天鵝座新星(Nova Cygni 2014)。當時利用SBIG STL6303E相機加上焦長105mm、焦比f/4的相機鏡頭曝光40秒所拍攝到的CCD影像中,這顆新星的亮度約為10.9等。

  天文學家利用光譜分析,觀測到清楚的H-alpha、H-beta、Fe II、O I、Ca II發射線(左下圖,可點選放大),並且在H-alpha、Fe II、O I都觀察到天鵝P型星譜線(P-Cyg profile),這是指在恆星譜線上同時有發射線紅移及吸收線藍移的特徵(右下圖),是由恆星周圍的氣體膨脹球殼所造成。2014天鵝座新星是高紅化的典型鐵離子新星(Fe II-type classical nova),發現當時約在其爆發後的最亮期。所謂的高紅化,是指這顆新星所發出的光抵達到地球之前,受到大量星際介質的影響,使其比預期的偏紅。
 
   為了研究這顆新星的光度變化與性質,天文學家們呼籲無論是目視、CCD、DSLR相機或光譜觀測等觀測方式都很適合。有興趣者可至AAVSO網址http://www.aavso.org/vsp,輸入「Nova Cyg 2014」即可下載星圖,觀測成果也可上傳至AAVSO網站供研究參考。



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=1227

新聞來源:
CBET 3842
AAVSO Alert Notice 500
http://www.cbat.eps.harvard.edu/unconf/followups/J20214234+3103296.html
http://www.virtualtelescope.eu/2014/04/01/pnv-j202142343103296-nova-cygnus-1-apr-2014/
http://www.astronomy.com/news/sky-events/2014/04/a-new-nova-shines-in-cygnus?utm_source=hootsuite&utm_campaign=hootsuite

2014年3月27日 星期四

網路天文館天文新知_20140327_觀測通知:天蝎座出現瞬亮天體

  根據國際變星觀測者協會(AAVSO)通知:日本觀測者Koichi Nishiyama和Fujio Kabashima,在2014年3月26.84867日(皆為世界時 UT)的CCD影像中,發現在天蝎座赤道座標R.A. 17 15 46.83 Dec. -31 28 30.3 (2000.0)處,出現一瞬亮天體,亮度約為10.1等,並於3月26.86981日所拍攝的影像確認此發現。稍早於3月22.819日和23.836日所拍攝極限星等分別達12.5和12.9等的影像中,皆沒有此天體的蹤跡。

  後續的觀測報告有:澳洲觀測者Rob Kaufman在3月27.653日利用DSLR相機所拍攝影像中~V=11.6等;

日本觀測者Seiichiro Kiyota在 3月27.7091日利用TYC 7362-449-1做為比較星,觀測到Rc=10.36等,Ic=9.74等;

日本觀測者T. Noguchi在3月27.729日所觀測到的11.0等;

和澳洲觀測者A. Pearce在3月27.75833日觀測到的11.5等。
  
  E. Kuulkers等人在ATEL(Astronomers' Telegram,天文學家電報郵寄群組)#6015中也報告「雨燕」(Swift)衛星在發現此瞬亮天體數小時後(3月27日03:39-03:51 和04:42-04:51),觀測到新的明亮X射線源。此X射線源經雨燕衛星上的紫外/光學望遠鏡(Ultraviolet/Optical Telescope,UVOT)以uvw1濾鏡觀測,在這兩個時間點分別觀測到12.58 +/- 0.02和12.61 +/- 0.02星等的天體。X射線光譜顯示這可能是新星的膨脹球殼,而XMM-Newton望遠鏡在2011年3月4日的觀測並未在此處發現異常天體。雨燕衛星在接下來的幾天將會對此天體再次進行觀測。

  天文學家們呼籲無論是目視、CCD、DSLR相機或光譜觀測等觀測方式都很適合觀測此一瞬亮天體。有興趣者可至AAVSO網址(http://www.aavso.org/vsp)輸入TCP J17154683-3128303即可下載星圖,觀測成果也可上傳至AAVSO網站供研究參考。
TCP J17154683-3128303

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=1225

新聞來源:
AAVSO Special Notice #383

2014年3月14日 星期五

網路天文館天文新知_ 20140314_新一代太空競賽:超級望遠鏡揭開宇宙奧秘

  在夏威夷和智利的山頂,將興建新一代的巨大望遠鏡,包含「巨型麥哲倫望遠鏡」(the Giant Magellan Telescope,GMT)、「三十米望遠鏡」(the Thirty Meter Telescope,TMT),和「歐洲極大望遠鏡」(European Extremely Large Telescope,E-ELT)。天文家們希望能利用這些超級望遠鏡觀測第一代恆星,發現威脅我們的小行星,和找到能孕育生命的其他星球。


  這正是逐漸白熱化的新一代太空競賽,將幫助我們解開宇宙最難解的謎團。世界各地天文學家競相發展的這三座超級望遠鏡,比目前在役的任何望遠鏡還要強大十倍以上!

  巨型麥哲倫望遠鏡正在智利海拔2550公尺的坎帕納斯山建造,此計畫總價高達7億美金,由美國、韓國和澳洲出資,預計10年左右能夠開始運轉。巨型麥哲倫望遠鏡將由七片直徑8.4公尺的鏡面組成,將比目前望遠鏡的集光能力強大5-10倍(想像圖如下)。



  同時,斥資10億歐元的歐洲極大望遠鏡也在智利的阿卡塔瑪沙漠動工(想像圖如下),圓頂的規模將可媲美運動場。它對可見光和紅外線的敏感度將比過去的儀器敏銳數十倍以上,這能幫助天文學家一窺140億年前的第一代星系,解開暗物質與暗能量的奧秘,解釋宇宙究竟如何演化。


  歐洲極大望遠鏡的設計和直徑高達一百米的「貓頭鷹望遠鏡」(Overwhelmingly Large Telescope,OWL Telescope)類似,只是由於貓頭鷹望遠鏡的預算和其名稱一樣具有壓倒性(overwhelmingly),最後這個計畫被捨棄不用,雖然歐南天文台ESO表示他們將來有一天還是有可能會建造這個極具野心的望遠鏡(想像圖如下)。
  

最後出線的是斥資10億歐元、預計2022年能夠運轉的三十米望遠鏡(想像圖如下),其預算在去年獲得通過。三十米望遠鏡將座落在已有一打望遠鏡的夏威夷Mauna Kea山頂上。這座休眠火山深受天文家青睞,是因為其海拔高達4200公尺,睥睨雲霧帶,晴天數高達每年300天以上。它能幫助天文學家一瞥130億光年外的早期宇宙。這座望遠鏡由組合式鏡片構成30米的主鏡,集光力較目前最大的可見光望遠鏡還要好上9倍,解析度也有3倍之多。


  最終角逐的三項計畫,互相合作卻也競爭,每個計劃的詳細工程和完工時間都是機密,三個望遠鏡的網站上對於確切的完工日期都隻字未提,只說會在2022年完成計畫並開始科學研究工作。

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=1221

新聞來源:
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2580965/New-space-race-begins-Astronomers-compete-build-generation-super-telescopes-reveal-hidden-universe.html

2014年1月8日 星期三

網路天文館天文新知_20140108_矮星系中的恆星殺手-中型黑洞?!

  兩組天文學家利用錢卓X射線觀測衛星(Chandra X-ray Observatory)和其他望遠鏡,發現一道明亮且持久的閃焰,這可能記錄了首例矮星系中黑洞摧毀恆星的事件!

  天文學家一直在錢卓X射線觀測衛星的觀測資料中尋找黑洞摧毀恆星的證據。1999年,他們就在一個矮星系中,發現不尋常的明亮X射線源,這個X射線源之後逐漸變暗,直至2005年才無法再被偵測到。

  其中一組科學家由阿拉巴馬大學(University of Alabama)的Peter Maksym領軍,他表示:「我們無法直接觀察到黑洞撕裂恆星的景象,但我們能夠追蹤恆星的遺骸,並和其他相似事件比較,兇手看起來就是黑洞!」

  科學家預測,當恆星太接近巨星或是超大質量黑洞時,極端的潮汐力會將恆星扯碎。當恆星的遺骸掉入黑洞時被加熱到幾百萬度時,便會產生強大的X射線輻射。當高溫氣體迴旋掉入黑洞,X射線也會逐漸消失。

  在過去幾年,錢卓和其他觀測衛星已經發現幾個超大質量黑洞扯碎鄰近恆星的例子,但新發現的這個黑洞和過去很不一樣,它所處的星系和其他黑洞的宿主星系比起來要小多了。

  這樣的小星系稱為矮星系,它位在距離我們有8億光年遠的Abell 1795星系團中,這個矮星系約有70億顆恆星,和典型的星系-像是銀河系(擁有2000-4000億顆恆星)-比起來少得多。

  而且這個矮星系中的黑洞可能只有幾十萬個太陽質量,比銀河系的超大質量黑洞還要輕上十倍,天文學家稱這類黑洞為「中型黑洞」(intermediate-mass black holes)。

  「科學家在過去幾十年來一直在尋找這類的中型黑洞。我們有許多小型黑洞和大型黑洞的證據,但卻一直很難弄清楚中型黑洞究竟是怎麼一回事。」另一組研究的的第一作者-美國航太總署(NASA)哥達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center,GSFC)的Davide Donato如此表示。

  矮星系中黑洞撕裂恆星的證據,來自於錢卓望遠鏡過去許多年來的觀測資料,由於Abell 1795星系團正好是錢卓望遠鏡校正儀器的例行觀測目標,因此天文學家能有大量此天體的觀測數據。

  Donato研究的共同作者-哥達德太空飛行中心的Brad Cenko表示:「我們非常幸運能有這麼長期且大量的Abell 1795觀測資料,若非如此,我們根本無法發現這麼特殊的事件。」

  位處星系團中的矮星系也可能成為另一種宇宙暴力的受害者,由於星系團中的星系相當擁擠,許多恆星極有可能在與其他星系重力交互作用的過程中,被扯出原本所處的矮星系中,這樣的過程稱為「潮汐分解」(tidal stripping)。

  「看來這個矮星系中的恆星不僅要擔心中心的黑洞,還有可能被其他路過星系的重力偷走。」Makysm研究的共同作者-西北大學的Melville Ulmer表示。

  天文學家相信,中型黑洞可能就是形成像是銀河系中心這類超大質量黑洞的種子,如果能找到更多鄰近的中型黑洞,能幫助我們了解原始星系究竟如何成長及演化。

  此一恆星攻擊事件還有來自其他望遠鏡的證據:1998年美國太空總署的極紫外探測器(Extreme Ultraviolet Explorer)觀察到非常明亮的紫外線源,這極有可能是當時恆星剛被扯碎後所發出;歐洲太空總署的XMM-Newton X射線觀測衛星也在2000年觀測到X射線閃焰。

  Peter Maksym在2014年1月舉行的第223屆美國天文學會會議(American Astronomical Society meeting)上報告他們的研究結果,相關論文刊載在2013年11月1日出版的皇家天文學會月刊(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。Davide Donato等人的研究也已經被天文物理期刊(The Astrophysical Journal)所接受。

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=1194

新聞來源:
http://chandra.si.edu/press/14_releases/press_010814.html

2013年12月31日 星期二

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/

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

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