(中图)天文学家观测到一个沉睡的黑洞。
(下图)新生恒星猎户 V883最近爆发,天文学家首度观测到雪线。
太空最速跑者回家了!
号称“太空最速男”的英国人皮克(Tim Peake),完成186天任务后,6月18日与俄罗斯Yuri Malenchenko及美国Timothy Kopra搭乘联盟号太空船安全降落哈萨克。
皮克堪称最速太空跑者。今年4月,皮克为世界六大赛事之一的伦敦马拉松鸣枪,甚至还参加比赛,并以3小时35分21秒完成。皮克是以太空站跑步机参赛,由于太空站是无重力环境,跑步机必须安装在地板上,太空人则以弹*安全索套在腰部与肩膀,使身体固定于跑步机上才不会飘离。
在太空跑步容易吗?虽然太空跑步机的弹*绳索,只施以太空人8成体重的力量,看似负担少较轻松,但太空站空调维持在摄氏23度,对马拉松跑者来说太热,加上汗水会附着在皮肤,成为跑步最不舒服的湿热环境,因此皮克的成绩比他1999年在地球参赛最佳成绩3小时18分50秒慢了不少。
皮克并非首位在太空完成马拉松的人。早在2007年,美国女太空人威廉斯也在太空中参与波士顿马拉松,成绩4小时23分10秒。相较于威廉斯,皮克是太空马拉松的最速跑者当之无愧。
沉睡的黑洞醒了,还打了饱嗝!
天文学家在6月出刊的《自然》期刊发表,观测到一个沉睡的黑洞,因吞噬恒星而苏醒,并发出X射线,此举能帮助科学家了解黑洞外围的吸积盘构造。
这颗黑洞编号Swift J1644+57,位于天龙座方向约38亿光年外的星系中心。黑洞质量与银河系中心黑洞同等级,是太阳的数百万倍。由于黑洞若没有吞噬物质就不会发出辐射,科学家只能以黑洞周围恒星的运行轨道,间接观察它们的存在。
大多数的超大质量黑洞,包括银心黑洞均属这类沉睡者。仅10%的星系黑洞持续吸收和吞噬物质,而发出强烈辐射。不过,沉睡者偶而也会苏醒,若有恒星太靠近沉默的黑洞,恒星会被黑洞潮汐力撕成碎片形成吸积盘,并发出剧烈X射线。如此天文学家就有机会看到它了。
苏醒的黑洞,首先在2011年3月28日由“雨燕”太空望远镜看到。天文学家侦测到异常高能的X光闪焰,因此以其位置座标编号“Swift J1644+57”,并推论是星系中心的黑洞正在吞噬一颗恒星,随后也搜集到以XMM-Newton 、Suzaku等太空望远镜观测的资料。
传统认为,这类高能X射线,来自黑洞外围近光速的高能粒子喷流所发出。但近期综合分析各望远镜资料显示,此X射线源非常靠近黑洞。研究团队根据各望远镜在不同时间接收X射线的些微差异,推论X射线是从吸积盘中不同区域的铁原子反射回来。如同以声纳的延迟时间来绘制海底地图,天文学家可根据延迟时间的差异推论吸积盘的构造。
新生恒星猎户V883爆发 天文学家看见雪线
在行星开始形成的原行星盘,当温度和压力低到足以使水冰形成时,这在盘上形成一过渡地带叫做“雪线”。新生恒星猎户 V883最近因为爆发,让天文学家首度观测到原行星盘上的这道“雪线”。
原行星盘因亮度骤增,以快如闪电速度加热了内侧行星盘,因此,雪线向外推移,且较平常位置被外推得很远,天文学家刚好有机会在使用阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列望远镜时,观测这个雪线。大多数雪线在一般正常情况下,是过于靠近恒星而无法直接观测得到,甚至连ALMA超高的角解析力也莫之奈何。
一般而言,在距离类太阳新生恒星3个天文单位的半径范围以内,水分子会蒸发成气态而无法冻结成冰,超出这个──我们称之为雪线──的范围外,由于压力极低,水会在尘埃颗粒和其他粒子上直接由气态形成一层薄冰。
猎户 V883发生强大爆发,短时间内突然把雪线向外推出40天文单位,相当于太阳系中冥王星的公转轨道。虽然猎户 V883质量只比太阳多30%,近来由于物质落在这个恒星表面上而引起爆发,使得它目前亮度和温度达到太阳的400倍。
智利圣地牙哥Po人体ales大学天文学家Lucas Cieza最近一篇以描述这些结果为题的论文,发表在Nature。从行星如何形成,乃至地球生命如何育成,“新生恒星周围的水冰分布资料”为我们取得关键知识。来自普林斯顿大学的论文共同作者之一朱照寰认为,此观测结果的意义,在于天文学家证明了太阳以外的其他恒星周围,有主导行星形成的“冰冻区”存在,这次取得的是“直接证据”。
水冰也扮演调节尘埃颗粒集聚,形成越来越大颗粒的角*。天文学家相信,在雪线过渡区域以内,因水会蒸发,条件有利于形成较小岩质行星,如:地球和火星;在雪线区域以外,到处是冰的条件则有利雪球和彗星这类天体快速形成,这促使像木星这样巨型气体行星的形成。
由于雪线以外的地方,水冰数量比尘埃多,行星可聚合的固态物质更多,结果行星体积会更大,成长更快,使得木星和土星等巨行星能在原行星盘消失前形成。
天文学家一次确认百颗以上系外行星
一组跨国天文研究团队,针对美国航太总署释出的克卜勒太空望远镜观测的第二期K2资料,利用夏威夷的凯克望远镜、在夏威夷和智利的2座双子望远镜、加州大学天文台的自动行星搜寻望远镜及亚利桑纳大学的大双筒望远镜等大型望远镜,进行高精度光谱追踪观测,最后确认百余颗系外行星。其中最特别的是,首度发现有个系外行星系统可能含4颗类似地球的系外行星。此研究成果将克卜勒太空望远镜的成就,再推上高峰。
克卜勒任务在2013年因仪器故障,无法精确定位问题后,原观测工作停摆。在工程师努力下,新一期K2任务可针对黄道天区进行一系列观测,比南半球或北半球地面望远镜更具优势。
相较于最初克卜勒任务,针对与太阳类似的恒星进行观测,K2完全满足科学社群的所有预定观测目标,因此大幅增加比太阳冷且小的红矮星这类恒星的比例达20倍之多。又因此类体积质量比太阳小的红矮星,在银河系中非常普遍,比类太阳恒星多很多,是以天文学家认为,这些低温矮星周围有生命的机会,比类太阳恒星还要高。
此团队研究成果,最有趣的发现是,有个系外行星系统的母恒星,直径和质量仅太阳一半大,比太阳暗许多,重点是此行星系统可能如我们的太阳系,包含4颗岩质行星,直径比地球大约20%~50%,公转周期5.5天~24天。其中2颗行星承受的母恒星辐射强度,约与地球相当。虽然它们绕母恒星公转轨道,比水星绕太阳轨道紧密,但因母恒星较小且暗,适居区也比太阳系靠近母恒星,因此这几颗岩质行星还是有机会让生命发展生存。
朱诺号入轨后传回第一张木星影像!
美国航太总署的朱诺号,在台北时间2016年7月5日进入木星轨道后,传回首张木星影像。此影像是由朱诺号相机于7月10日13:30所拍摄,当时朱诺号处在一开始53.5天的捕获轨道中,与木星距离430万公里。
朱诺号相机在朱诺号打开主引擎六天后开启,这表示朱诺号相机在通过木星的强烈磁场后一切安好。照片可清楚看到木星的大气特征和著名的大红班,由左至右还能看到木卫一艾欧、木卫二欧罗巴、木卫三加尼米德。朱诺号预计2016年8月27日再次接近木星时,拍摄第一张高解析度影像。
朱诺号相机是一个可见光彩*相机,捕捉木星两极和云顶影像,就像朱诺号的眼睛,其宽广视野能帮助其他仪器运作。朱诺号相机主要目的,在让公众参与此令人振奋的太空计划,拍摄的影像对科学团队相当有帮助,但不算此任务的科学仪器。朱诺号相机将在前七次绕木星轨道后,因强大的辐射造成无法修复的伤害。
朱诺号相机影像官网:http://www.nasa.gov/juno。
最年轻的罕见系外行星
科学家在距地球500光年外,发现一颗约海王星大小的行星,可能是目前用凌日法侦测到最年轻的系外行星。究竟它是如何迅速在母恒星附近形成的呢?
研究人员以克卜勒太空望远镜发现这颗行星K2-33b。其公转周期5天,与母恒星距离只有水星到太阳的1/10,母恒星年龄500至1000万年,行星本身形成时间也相去不远。以宇宙**来说,这个行星是小婴儿,也让它可能成为至今发现完整形成的系外行星中最年轻的。
克卜勒太空望远镜用凌日法发现K2-33b后,研究人员再借由夏威夷的凯克望远镜和史匹哲太空望远镜资料,确认母恒星的规律亮度变化是K2-33b公转造成,还有一层薄薄的行星形成后的残余物围绕着该恒星。根据残余物的厚度,可判断这个行星系统已到形成阶段末期,因为原料都成为行星的一部分了。
一般像K2-33b这样大的行星,都在距离母恒星较远的地方形成,再慢慢向内迁移,耗时数亿年。但K2-33b这么年轻,不可能经过如此漫长程序,它要不是在绕行恒星的气体与原行星盘面助推下向内迁移,而且速度异常的快,不然就是在被发现的原地形成。
加州理工学院的研究员崔佛.大卫表示:20几年前开始发现大型系外行星开始,科学家一向不认为它们是在原地形成,但过去几年,一些新发现让原地形成理论逐渐合理。至少以K2-33b的例子来说,较有可能是在原处形成的。(资料来自网络天文馆,邱淑玲/选辑)
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