天文新聞

宇宙迄今已知最亮星系的秘密成長史

類星體 WISE J224607.57-052635.0
宇宙中迄今已知最明亮的星系是類星體(quasar)WISE J224607.57-052635.0(簡寫為W2246-0526),它大約位在宇宙僅約14億歲時。根據以阿卡塔瑪毫米波/次毫米波陣列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,ALMA)觀測所做之最新研究顯示它內部結構非常紊亂,正在向外拋擲幾乎整個星系的氣體。

類星體是中心處有非常活躍的超大質量黑洞的那些星系,會藉由向垂直於盤面的噴流向外高速拋出物質與輻射能量。絕大部分的類星體很明亮,小部分異常者被塵埃遮蔽而顯得昏暗,這類星系被稱為熱塵蔽星系(Hot Dust-Obscured Galaxies),又因英文的簡寫而被暱稱為「熱狗星系(Hot DOGs)」,號稱宇宙最明亮星系的W2246-0526就是其中之一。熱狗星系數量很稀少,約每3000個類星體中,才有一個熱狗星系。

由智利聖地牙哥Diego Portales大學的Tanio Díaz-Santos領軍的研究團隊透過ALMA觀察W2246-0526中恆星之間的游離化碳原子的運動狀況。結果發現星系內大量星際介質處在極度混亂的過動狀態,以接近200萬公里的時速在星系內流竄。

這些天文學家相信這種紊亂的行為可能與星系如此明亮的現象有關。W2246-0526所發出的總光量約是太陽的350兆倍,而之所以會這麼明亮,是星系核心的超大質量黑洞周圍吸積盤中的物質一般繞黑洞公轉、一邊落往黑洞的過程中被加熱到極高溫狀態,因而發出大量的光。不過,來自熱狗星系中心吸積盤的強烈光亮並不能直接逸入太空,而是會先被周圍濃密的塵埃吸收後又再被塵埃輻射出來,只不過再輻射的光將落在紅外波段。又因宇宙膨脹之故,W2246-0526所發出的紅外輻射抵達地球時,已紅移至波長更長的毫米波段,因此可以利用ALMA予以觀測。

大量紅外輻射對整個星系有直接且強烈的衝擊。其中鄰近黑洞周圍的區域,比星系其他區域加起來的總亮度還亮100倍以上,這麼強烈的輻射差異會使整個星系遭受強大的輻射壓。這些天文學家猜測:或許正是因為這強烈的紅外輻射能量,使得這個星系恰好處在其一生中的重要轉變階段。

此外,ALMA觀測資料也顯示這個星系內的氣體躁動程度已經處在即將控制不住的狀態;如果擾動狀況無法平息下來,那麼強烈紅外輻射將使得星系裡所有的星際氣體「沸騰」起來。根據這個ALMA觀測資料所做的星系演化電腦模擬結果顯示:W2246-0526裡的星際氣體已被迫使著向四面八方驅逐了。如果這個情況持續下去,那麼或許W2246-0526最終會轉變成一個更成熟而典型的類星體。

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁;新聞訊息由林景明提供】

印度太空研究組織提供下載免費電子書介紹天文衛星

《天文衛星-印度天文學使命》封面
印度太空研究組織在其網站上提供下載免費電子書《天文衛星-印度天文學使命》ASTROSAT-The Indian Astronomy Mission,該書介紹了印度太空計劃中的天文使命,探測過程的挑戰,天文衛星的故事與搭載的科學儀器及科學目標等。感興趣的用戶可以從以下鏈接進行下載。

【圖、文:林景明節譯自印度太空研究組織網頁】

上海天文台編制了一部銀盤外天區的絕對自行星表

APOP星表中天體的天區覆蓋範圍(紅色區域)
星表是記載天體空間位置、速度、亮度、顏色、分類等各種信息的數據表格,它可為天文學、測地學、地球動力學、導航和航天國防等研究和應用提供必不可少的參考數據。在天體測量研究領域,星表方面的成果是衡量一個國家或團隊研究基礎和實力強弱的主要標準之一,編制高精度的星表是世界各國天體測量工作者所努力追求的重要目標。

2015年10月份,中國科學院上海天文台研究人員(齊朝祥、於湧、唐正宏、趙銘等)編制了一部銀盤外天區的絕對自行星表(Absolute Proper motions Outside the Plane 簡稱 APOP),日前該工作已經發表在2015年10月份的天文國際核心期刊《The Astronomical Journal》。

星表編制過程中各方人員進行了多方面的交流合作,國外合作單位提供了星表編制中所需的全部原始的歷史觀測數據,包括了近200GB的由美國太空望遠鏡研究所數字化的歷史施密特底片數據。

該星表覆蓋了銀盤外(銀緯正負30度以外)2.2萬平方度的天區,計算給出了暗至R波段亮度為20.8星等的1億多顆天體的位置和絕對自行數據且包含有從光學到近紅外7個波段的測光數據。相比之下,目前覆蓋如此大天區且有一定精度保證的暗星絕對自行數據還很少。

【圖、文:節錄自中國科學院上海天文台網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

天文學家在麥哲倫星雲內發現新恆星類型

在赫羅圖上大(紅點)小(藍點)麥哲倫星雲紅巨星分支
來自比利時荷語天主教魯文大學(katholieke Universiteit Leuven)天文研究所(Instituut voor Sterrenkunde)的德維卡·卡馬茨(Devika Kamath)與其合作者在麥哲倫雲內發現一種新的恆星類型-塵埃紅巨後星分支(dusty post-asymptotic giant branch),它們光度低,在塵埃過量,恆星參數和光譜能量分佈方面與塵埃後漸巨星分支類似。

【圖、文:林景明節譯自美國變星觀測者協會網頁】研究全文刊登在已經出版的《天文和天體物理學》期刊

銀河系內第二大黑洞跡像或能揭露黑洞演化缺失環節

 畫家構思的銀河系內第二大黑洞
一組以慶應義塾大學岡朋治教授領導的天文學家團隊,發現一個神秘的氣體雲,被稱為CO-0.40-0.22,距離銀河系中心儘200光年,質量達十萬倍太陽質量。研究團隊利用野邊山45米射電望遠鏡及智利的阿塔卡馬次亞毫米波望遠鏡實驗(Atacama Submillimeter Telescope Experiment,簡稱ASTE)的10米射電望遠鏡,發現這個氣體雲有著廣闊的速度彌散度(velocity dispersion),基於此,他們利用強大的引力源對該氣體雲做一個模擬,認為該氣體雲可能包含一個中等質量的黑洞。如果確實如此,它將幫助我們了解星系當中超大質量黑洞的誕生。

【圖、文:林景明節譯自日本國立天文台新聞公佈】研究論文發表於1月1日的《天體物理學報通訊》

長蛇座TW塵埃盤中存在間隙

雙子座行星成像儀拍攝長蛇座TW塵埃盤中的間隙
一組由位於美國紐約州羅徹斯特理工學院(Rochester Institute of Technology)瓦萊麗·拉普遜(Valerie Rapson)領導的研究團隊,利用雙子行星成像儀(Gemini Planet Imager),發現距離地球儘176光年,有著八百萬歲年齡的矮星長蛇座TW的塵埃氣體盤中存在一個間隙,這個有趣的發現證實了之前的猜想,也預示這個位置可能存在行星。

【圖、文:林景明節譯自美國天文學會網頁】研究論文發表於去年12月16日出版的《天體物理學報通訊》

雙子行星成像儀是一個高對比度成像儀,安裝在智利南雙子座天文台的8.19米口徑望遠鏡上,它的近紅外攝影機,配備了極高速的自適應光學系統,可以直接拍攝目標天體的照片像和太陽系外行星繞附近恆星的累積光譜。令到這一枝巨型望遠鏡可以在恆星中心10至80個天文單位範圍內,分辨出1.5個天文單位的空隙。

太空探索科技公司獵鷹九號火箭明日凌晨再次嘗試降落海面回收

獵鷹九號火箭上次回收降落的情況
太空探索科技公司明日香港時間2時42分,在范登堡空軍基地利用無人駕駛的獵鷹九號火箭發射升空,將美國海洋與大氣管理局一顆監察全球海面高度變化的衛星放入軌道。接著把火箭降落在太平洋中一艘由平底駁船改裝的火箭回收降落台。

去年12月,太空探索科技公司成功在陸地回收獵鷹九號火箭。之前曾經多次嘗試回收降落,都未能成功。由於陸地回收火箭需要向有關部門申請許可證,時間和費用都難以控制;海上流動回收降落台沒有上述限制,可以選擇最節省燃料的位置和時間,能夠進一步降低成本。

【圖:美國太空總署;文:節譯自互聯網新聞報導】

太空人頭盔漏水太空漫步被迫提早結束

其他太空人協助檢查科普拉的頭盔
昨晚英國太空人提摩太·匹克(Timothy Peake)和與美國太空人提摩太·科普拉(Timothy Kopra)一同到國際太空站外面維修站外一個發電組件。原定六小時的太空漫步經過大約四小時後,美國太空人科普拉發現頭盔內有小水泡,控制中心為免兩年半前有太空人幾乎遇溺事件,命令兩位太空人返回國際太空站內。

期間科普拉並未遇到任何危險,但發現他穿著的太空衣和頭盔是早前出現水珠問題相同的一套。美國太空總署現正調查事件發生的原因。

【圖:美國太空總署;文:節譯自互聯網新聞報導】

速逃星在宇宙空間遺留下紅外絕響

速逃星的路徑上出現的弓形衝擊波
宇宙中的一些恒星有些是雙星系統中的一員,因為伴星發生超新星爆炸而被彈射出去,或者被踢出擁擠不堪的星團。在強大引力彈射下,它們會獲得很高的速度,成為速逃星。當它們在太空中穿行時,猶如水中的航船一般,它們的前部會堆積材料,產生弓形衝擊這樣的圓弧特徵

來自懷俄明大學(University of Wyoming)的天文學家威廉·奇克(William Chick)與他的同事利用美國太空總署的史匹哲太空望遠鏡與廣域紅外線巡天探測衛星拍攝的圖像,發現我們星系中的數十顆這樣的速逃星星。它們穿行太空遺留堆積的材料加熱發出紅外光,從而被上述兩顆衛星捕捉到。

恆星在宇宙空間的運行速度與它們質量的大小影響著弓形衝擊的尺寸與形狀。恆星的質量越大,在高速恆星風的作用下它剝落的材料更多。

【圖、文:林景明節譯自每日科學網頁】

廣域紅外線巡天探測衛星(Wide-field Infrared Survey Explorer),大陸譯作:大視場紅外巡天探測者

羅賽塔號發現楚留莫夫·格拉希門克彗星上有大片水冰

印和闐地區的水冰證據
歐洲太空總署彗星探測太空船「羅賽塔號」又有新發現,靠著太空船上的可見光和紅外熱成像光譜儀,科學家首度觀察到彗星表面有大片水冰(water ice)。

根據獲取的紅外線觀測數據的分析,顯示彗星最上層的組合物主要是乾燥和深色富含有機物的物質,有少量水冰混合。雖然大家都知道水冰是彗核的主要成份之一,但在這之前,一直很難發現彗星表面的水冰。

今次發現的水冰在距離彗星大瓣底部,稱為印和闐(Imhotep)區域兩個數十米的地方發現。水冰出現在峭壁上和岩屑墜落處,在可見光下看起來是一個非常明亮的光亮點。

行星學家梅非·古迪帕帝(Murthy Gudipati)指出:「可能有裂縫或有東西墜落到彗星表面,令到彗星表層露出一大片有水冰的新裡層。雖然我們知道水冰必須在彗核內,這是我們第一次直接看到內部的冰層。」

【圖、文:節譯自歐洲太空總署網頁】