L2L知識探索網天文速報_20101208_成因不明的系外行星

　　天文學家在一顆僅130光年遠的年輕亮星HR 8799周圍，發現了它的第四顆行星，但卻無法解釋它的成因。

　　天文學家利用夏威夷的凱克望遠鏡，花了15個月的時間才偵測到它。這顆行星有7倍木星質量，和另外其他三個行星差不多；與母恆星的距離是14.5個天文單位，比另外三個行星的軌道25、40、70天文單位還要更近。但目前天文學家對巨行星成因的兩種不同理論，都無法解釋這個行星系統的生成。

　　「重力不穩定模型」只有單一步驟：緻密區域的氣體快速坍縮形成巨行星。另外一個「核吸積模型」則包含了兩個步驟：先由塵埃形成固體核心，再吸積周圍的氣體形成巨行星。

　　但是根據「重力不穩定模型」所形成的行星，軌道距離會大於30天文單位；而「核吸積模型」所形成的行星，軌道距離會小於20天文單位。因此像HR 8799的四顆行星，軌道距離分別為15、25、40、70天文單位，就給天文學家出了個大難題。是否不同的行星是根據不同的理論模型生成的呢？由於這些行星的質量和動力學都相去不遠，天文學家認為這種說法的可能性極低。

　　一個可能的解釋是，HR 8799過去可能曾經有個質量極大的塵埃盤，能夠拉扯拖曳行星。「重力不穩定模型」所形成的行星會被往內牽引，使行星向內更靠近母恆星；而「核吸積模型」所形成的行星會被向外牽引，使行星向外更遠離母恆星。

　　加拿大天文學家Christian Marois表示：「我們還必須以電腦模擬，來測試這是否能解釋目前看到的情況。但這還是很難解釋，四個大質量行星可以被牽引幾十個天文單位，而沒有一兩個行星被甩出系統。」

　　他們現在還緊盯著HR 8799，希望可以找到另一顆行星，以及對已發現的四顆行星大氣、物理和化學有更深一層的了解，這將幫助我們更了解行星究竟是如何形成。

　　本篇研究刊載在12月8日出版的「自然」（Nature）期刊。

Editor: Seline

新聞來源：
http://www.space.com/scienceastronomy/newfound-planet-around-alien-star-shouldnt-exist-101208.html

L2L知識探索網天文速報_20101207_閃閃發亮的鋯雲星球！

　　宇宙不只超乎我們所能想像，而是－超乎我們所無法想像！最近北愛爾蘭阿麥天文台（Armagh Observatory）的天文學家，發現了一顆被閃閃發亮的鋯雲所包覆的星球！我們平常所熟悉的鋯，是在珠寶中用來製造假鑽石的材料，但現在天文學家竟然是在恆星的光譜發現鋯的蹤影。看來，這些小星星還真是「一閃一閃亮晶晶」！

　　這個研究團隊是由研究生N. Naslim和她的指導教授Simon Jeffrey領軍，試圖在富含氦的高溫亞矮星（subdwarf）上，尋找是否有缺乏氫的跡象。他們利用位在澳洲新南威爾斯省賽丁泉天文台（Siding Spring Observatory）3.9米的英澳望遠鏡（Anglo-Australian Telescope），拍攝遠在2000光年之外的LS IV-14 116恆星。

　　研究團隊在這顆恆星的光譜中，找到一些難以辨認的譜線，經過仔細的分析之後，他們發現原來這些譜線是來自於溫度2萬度以上的鋯。這是天文學家首次在恆星光譜中發現這種鋯譜線。

　　研究團隊的Alan Hibbert教授建立電腦模型，計算出LS IV-14 116的鋯濃度是太陽的1萬倍之多！他們認為如此高的鋯含量是來自於恆星大氣中的雲層。

　　Naslim表示：「這顆恆星不像太陽一樣有日冕，我們的模型顯示大量的鋯是在日球層（也就是我們所能看到的恆星表面），在那兒有像地球一樣的層雲形成。」他們也在其他雲層發現，其他比鈣還要重的金屬元素。Natalie Behara認為，這顆星的大氣層中有很多薄雲層，每一層富含的金屬都不太一樣。

　　進一步的研究指出，這顆星正從明亮低溫的巨星收縮成為昏暗高溫的亞矮星，不同的元素在大氣層中或沉或浮，使得這顆恆星的大氣如此特殊。

　　Naslim解釋：「在這顆恆星發現大量的鋯是個始料未及的驚喜，我們完全沒有想到這顆星會和其他昏暗的藍色恆星有什麼不同。」我們好像已經對宇宙知之甚詳，但宇宙還是時時帶給我們新發現和驚喜。這個最新的發現不僅再次提醒我們，千萬不要自滿於我們所瞭解的一切，也讓科學充滿樂趣和生命力！

Editor: Seline

新聞來源：Universe Today
http://www.universetoday.com/81521/stars-shrouded-in-glittering-zirconium-light-up-the-sky/#more-81521

L2L知識探索網天文速報_20101203_船尾座V445會變成Ia型超新星嗎？

　　船尾座V445是顆普通的週期性變星，雖然光變曲線很複雜，不過15.5小時的週期倒是相當固定。之前的研究指出它可能會產生Ia型超新星爆炸，但現在另外一篇最新的報導則否定了這個說法。

　　在2000年年底，船尾座V445經歷了一次不尋常的新星爆發現象，雖然是在12月30日才被注意到，但檔案資料顯示它在11月初就已經爆發，在11月29日達到最大亮度。這個雙星系統在外面有個包層（envelope），其中的主星是顆白矮星，因此新星就成為可能性最高的解釋。

　　但這可不是顆普通的新星，2001年年初的光譜觀測顯示，它的噴發物不像一般的新星那樣有氦的發射譜線；在典型的新星中，氫會在白矮星的表面堆積，直到爆發時，氫產生核融合成為氦。天文學家反而是在它的光譜看到鐵、鈣、碳、鈉、氧的譜線，以每秒1,000公里的速度向外膨脹。由這樣的特徵看來，在白矮星表面累積的不是氫，反而是氦，我們看到的爆發是氦閃－氦產生核融合形成其他更重的元素。當恆星慢慢變暗，爆炸的殘骸冷卻形成塵埃，直到現在，這顆恆星在可見光部份已經完全被遮蔽了。

　　在2009年由Woudt、Steeghs，和Karowska所發表的論文，認為白矮星會繼續吸積伴星物質，直到質量超過錢卓極限（Chandrasekhar limit），引發Ia型超新星爆炸。但一篇由莫斯科大學V. P. Goranskij所領軍的最新研究指出，2000年的那次爆發便否定了這個可能性，根據和Woudt的研究中類似的雙星構造，他們認為這種亮度的爆發可能會摧毀伴星的包層。

　　這個爆發產生的構造看起來像是雙極狀，但根據其它的觀測顯示，在視線方向還有其它的物質存在，因此比較會像是甜甜圈的形狀。如果是這樣的話，物質流失的總量會比原先預期的還要更多，其中部分必然來自於伴星的包層。藉由可以穿透塵埃的波長來觀測此一系統，也無法解析出強恆星光源，這顯示伴星的包層已經被吹散。此外，雙星系統大規模且快速的物質流失可能會破壞兩星之間的重力牽引，使得伴星被拋出系統，如此一來，將來也不可能會有超新星爆發。

　　他們的結論是：船尾座V445將來不會是任何一種形式的超新星，它之前的小小爆發，就已經摧毀了將來華麗煙火秀的可能性。

Editor: Seline

新聞來源：Universe Today
http://www.universetoday.com/81177/will-v445-puppis-become-a-ia-supernova/

L2L知識探索網天文速報_20101202_一窺NGC 7538

　　雖然常被在一旁的氣泡星雲（Bubble Nebula）搶去丰采，NGC 7538依舊是仙王座內一個精彩的發射和反射星雲。業餘天文愛好者通常對它興趣缺缺，不過對研究恆星形成的天文學家來說，NGC 7538可是個令人興奮的天體，因為那邊不僅有恆星正在形成，還包括了目前已知最大的原恆星！

　　由於這個區域塵埃密佈，通常天文學家都以紅外線到無線電波這些較長的波段研究此星雲。先前的研究認為這些正在形成的恆星，年齡約在100萬到400萬年之間，距離我們2,800秒差距。其中有一些群聚的恆星形成現象，其中最有趣的就是NGC 7538S和MM 1。

　　今年稍早天文學家針對NGC 7538S進行了觀測，發現這顆原恆星在一團質量約在85-115個太陽質量的雲氣坍塌核心之中，擁有旋轉的吸積盤和和大規模的物質流出。雖然這個恆星尚未完全形成，但由周遭的情況看來，它會形成一顆大質量的B型星，並且以不尋常的高速率每年吸積千分之一個太陽質量的物質。

　　最近的另一篇研究，則是探索了其它幾個正在形成的恆星，其中一個是大質量的MM 1，天文學家估計這顆恆星已經累積了20-30個太陽質量，將來會形成一顆O型星。藉由測量附近分子的徑向速度，天文學家知道MM 1還在進行大規模的吸積活動，絕大多數是經由赤道平面進行。很多研究也證實這個大質量恆星有強烈的噴流。 此篇最新研究在MM 1附近，發現了8個新的正在形成年輕恆星的核心。有趣的是，這些核心所在的區域密度和溫度並不足以引發恆星生成，這表示我們所看到的恆星形成，並不只是因為雲氣自身的塌縮所造成，而是由於震波或磁場所引發。雖然目前尚未有針對此區域磁場的研究，但有許多跡象顯示這兒的確有許多震波存在。此外，其中四個核心附近可供吸積的質量和MM 1差不多，因此將來可能會形成像是「獵戶座梯形（Trapezium）」的一群高質量恆星，這群恆星散布的範圍僅約1光年寬，這也和獵戶座梯形差不多。有很多新發現的核心也都有大規模的物質流出和「邁射（maser）」現象。

　　更多有關此區域的研究，將來必然會發現新的原恆星，也能幫助天文學家了解群聚的恆星是如何形成。天文學家也已經研究此區域的「初始質量函數(initial mass function)」，希望能夠知道有不同質量的恆星各有多少數目。

Editor: Seline

新聞來源：Universe Today
http://www.universetoday.com/81107/a-peak-inside-ngc-7538/#more-81107

L2L知識探索網天文速報_20101202_罐子裡的超新星

　　物理學家成功地製造出迷你版的超新星！

　　超新星其實是一種恆星爆炸的現象，其中一種超新星爆炸，是由白矮星中心的火球開始，由於中心的火球比周圍還要更輕，它會很快地浮上表層，形成上面有加速煙圈的羽狀煙雲。

　　多倫多大學的物理學家Stephen Morris表示，他們在密閉容器內引發特別的化學反應，產生類似的煙雲和渦環，創造了一個迷你版的爆炸過程。自催化的化學反應會釋放熱能，改變溶液組成，產生浮力擾動液體，導致更多的反應和一發不可收拾的爆炸過程。

　　Stephen Morris指導的博士班學生Michael Rogers說：「在這種重力和浮力都相當重要的自持續爆炸中，超新星一個極端的例證，我們希望能夠在這樣的化學反應中觀察液體的運動。」

　　Morris解釋，「要觀察好幾光年外真實恆星爆炸的內部，幾乎是件不可能的事情，因此這樣的實驗是個重要的方法，可以幫助我們了解這種爆炸事件的複雜流體運動。研究超新星爆炸，對了解宇宙的尺寸和演化也相當重要。」

　　這篇最新的研究即將刊載在「Physics Review E」期刊上。

Editor: Seline

新聞來源：
http://news.nationalgeographic.com/news/2010/12/101214-supernova-jar-explosion-death-star-vortex-rings-science-space/

L2L知識探索網天文速報_20101201_波江座epsilon的塵埃盤

　　天文學家已經在很多恆星周圍發現由溫暖塵埃所組成的薄盤，由於恆星的太陽風最後會將塵埃盤清空，因此我們可以知道塵埃盤年紀還很輕，可能是由小行星帶或是古柏帶的岩石質小天體撞擊所形成。

　　天文學家在波江座e的周圍發現了塵埃盤，除此之外，在距離3.4天文單位處有一顆行星，距離40天文單位處可能還有另一顆行星。由於內側行星的緣故，如果在附近有小行星帶，其軌道會非常不穩定，也會被內側行星清空，也就無法在此區域產生塵埃。那麼，波江座e的塵埃盤是哪兒來的呢？

　　內側的塵埃盤是在去年由史匹哲太空望遠鏡（Spitzer Space Telescope）所發現，除了謎樣的內環之外，波江座e在65天文單位外，還有一個較寒冷的外側環，可能是因為外側行星的關係，外環也比較多團塊。

　　一篇由德國天文學家Martin Reidemeister所領軍的最新研究指出，內側的塵埃環並不是在原來的位置生成，而是在外側的古柏帶，藉由與外環的撞擊所形成，之後才因為一種稱做波印廷－羅伯森效應（Poynting-Robertson effect）的緣故向內遷移。這個效應是由於恆星的流出物質與小天體交互作用所產生，恆星的流出物質最終會從軌道垂直方向離開，因此會對軌道中正在運動的粒子產生一分力，這和在大雨中開車，雨好像都往你的方向落下，掉在擋風玻璃上是一樣的意思。由於外加的分力與粒子原本的運動方向相反，這位讓粒子的角動量降低，使塵粒沿螺旋軌道緩慢向內移動。我們已經知道波江座e的恆星風相當強大，所以此效應也會較為明顯。

　　為了驗證這個假設，研究團隊以電腦模擬此系統，改變內側行星兩個可能軌道的離心率，在外側行星存在或不存在的狀況下，再調整外側塵埃環的組成成分（除了冰之外，有較多或較少的矽酸鹽）。如果塵埃由冰塊和矽酸鹽組成，當向內遷移經過雪線（snow line）後，冰塊逐漸昇華，他們便能夠成功地複製觀察到的現象。另外雖然內側行星的軌道，和先前提出的兩個可能軌道大不相同，但對整體塵埃的分布並沒有太大的影響。

　　將來波江座e依舊會是塵埃環研究的熱門天體。另外的研究團隊也已經使用James Clerk Maxwell次毫米望遠鏡（James Clerk Maxwell telescope，JCMT）觀測此一天體，待詹姆斯韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope，JWST）升空之後，波江座e也會是觀測的首要目標。

Editor: Seline

新聞來源：Universe Today
http://www.universetoday.com/80948/eridanis-dust-disc/#more-80948

L2L知識探索網天文速報_20101130_老星系也有新恆星

　　一項最新的研究指出，老星系可不服老，還在努力製造新恆星！

　　橢圓星系NGC 4150應該已經過了製造新恆星的年紀，但由哈柏太空望遠鏡所拍攝的影像中，可以看到核心有帶狀的塵埃、氣體，和一團團藍色的年輕星球，年紀甚至還不到10億歲呢！

　　過去認為，橢圓星系早在幾十億年前，就已用完了製造恆星的氣體原料，但NGC 4150藉由與其他矮星系的碰撞及合併，又重新獲得了產生新恆星的活力，在早期宇宙有許多像這樣的星系存在。

　　天文學家是利用哈柏太空望遠鏡的3號廣角行星相機（Wide Field Camera 3）對NGC 4150進行拍攝，天文學家發現在星系核心處，有成團的藍色年輕恆星形成環狀構造，約有1300光年寬。在由年老恆星組成的黃色核心周圍，也可以看到長條狀的塵埃帶。

　　天文學家估計這些恆星形成的時間大約是在10億年前，這和宇宙的歷史比起來可說是相當短暫，而在這之後恆星生成的速率就慢了下來。我們目前看到的NGC 4150才剛經歷了星遽增的階段，大質量恆星已經凋零死亡，年輕恆星則大約是5千萬到3、4億歲的年紀，相較之下，銀河系的恆星可大都有100億歲了。

　　這篇最新的研究結果將發表在「天文物理期刊」（The Astrophysical Journal）。

Editor: Seline

新聞來源：Universe Today
http://www.space.com/scienceastronomy/hubble-aging-galaxy-star-formation-101130.html