2015年觀星大事記
高瞻計畫特約編譯葉承効/國立臺灣大學物理學系王名儒教授責任編輯

編譯來源：Astronomy Calendar of Celestial Events for Calendar Year 2015

今年的觀星大事記涵括了觀賞月球盈缺、流星雨、日蝕月蝕、天體的合衝等諸多天文現象的日期與時間。雖然這裡所列出的幾乎都是大家用肉眼就可以觀賞的天文事件，不過有一些仍會需要雙筒望遠鏡，才能看到最佳的景觀。本文的所列時間皆為中原標準時間。 Continue reading →

2005年1月14日，歷經了七年的行星際旅程，歐洲太空總署的惠更斯號 以降落傘登陸在土星最大衛星─泰坦，完成一次歷史性的著陸。

惠更斯〈1629-1695〉，荷蘭物理學家、天文學家和數學家， 土衛六的發現者，主要的功績是研究了「擺動的規律」，發明了擺鐘；光的波動理論的創立者；對動力學作出最早的貢獻，包括建立圓周運動的數學理論。他還發現了獵戶座大星雲和土星光環的真實形狀， 10年前登陸泰坦的惠更斯號便是以他命名。 Continue reading →

偵測到大爆炸微波輻射的研究持續受到質疑
高瞻計畫特約編譯葉承効/國立臺灣大學物理學系高涌泉教授責任編輯

編譯來源：Criticism of Study Detecting Ripples From Big Bang Continues to Expand

今年三月，宇宙銀河系外偏振背景影像（Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization，以下簡稱BICEP）團隊透過位於南極的BICEP2望遠鏡，觀測到宇宙大爆炸所產生的重力波。若此研究屬實，那麼將是近現代最重要的宇宙學研究成果，因為這證明了宇宙大爆炸理論。但是自從該團隊的研究成果問世以來，就一直不斷有學者提出質疑。

圖片來源：維基百科

關於宇宙開始的理論，在過去三十年的核心理論是建立在「大爆炸」及「暴脹」之上。所謂的暴脹是指大爆炸後的10⁻³⁶秒開始，持續到大爆炸後10⁻³³至10⁻³²秒的宇宙空間膨脹狀態，並在宇宙中留下重力波波紋。暴脹解釋了宇宙的起源，以及宇宙的諸多特性。

歐洲太空總署最近使用普朗克衛星（Planck Satellite）的數據證明BICEP2所觀測的宇宙中含有足量的星際間塵埃，可能會影響望遠鏡所得到的觀測影像。首位針對BICEP研究成果提出星際間塵埃變數的學者佛洛格（Raphael Flauger）認為「顯而易見地，大部分的信號都是由星際間塵粒所造成的。」 Continue reading →

發現殭屍星球？
高瞻計畫特約編譯 柯廷龍/國立臺灣大學物理學系王名儒教授責任編輯

編譯來源：NASA’s Hubble Finds Supernova Star System Linked to Potential “Zombie Star”

天文學家很可能有機會藉由哈伯望遠鏡發現一種奇妙的現象：在一個微弱超新星(supernova)爆炸之後，留下了一顆與眾不同的「殭屍星球」(zombie star)。

這顆推論的「殭屍星球」原本該是顆白矮星(white dwarf)，它隸屬於星系NGC1309，距離地球1.1億光年。專家們觀測到這顆星球的旁邊有個藍色星球的伴星(companion star)。白矮星從其伴星吸取能量，使得白矮星產生核融合反應(nuclear reaction)並且爆炸。

本圖由上方的白色X符號，標記出NGC 1309螺旋狀星系中的2012Z超新星爆炸發生地點。兩張小圖是由哈伯望遠鏡在超新星爆炸前後捕獲的珍貴照片。(Image Credit: NASA, ESA)

這個超新星的名稱是SN2012Z，於2012年被Lick天文台的超新星搜尋團隊(Lick Observatory Supernova Search）發現。SN2012Z被歸類為Iax型超新星，目前天文學家已經觀測出30多個這種Iax型超新星，因為它的爆炸威力較弱，也有人稱這類現象為迷你超新星(mini-supernova)。

一般的超新星爆炸，通常會讓爆發的恆星毀滅殆盡，不過像Iax型這種超新星爆發，卻會留下苟延殘喘的白矮星。Iax型超新星與Ia型超新星相似，由於後者具有極大且固定的爆發強度，對於衡量宇宙星系間距離及其擴展非常重要。只可惜天文學家們還尚未獲得完整的la型超新星形成資料。所以若能夠觀察到 Iax型超新星的形成方式無疑是一大發現，讓人也能對Ia型超新星的形成機制有旁敲側擊的了解。 Continue reading →

來自遠古的超級大地球
高瞻計畫特約編譯 柯廷龍/國立臺灣大學物理學系王名儒教授責任編輯

編譯來源：Exoplanets found orbiting former extragalactic star

來自遠古的流浪者們：卡普坦星和其行星。根據推論，卡普坦星和其行星來自被銀河系吸收掉的一個矮星系。從照片中可以一覽兩星系融合時，星星流動的壯麗景觀。（照片提供者：加州大學的Victor Robles, James Bullock , Miguel Rocha and Joel Primack等人）

由英國倫敦大學瑪莉王后學院Guillem Anglada-Escudé博士所帶領的研究團隊發現了一顆與眾不同的星球dubbed Kapteyn b，這可能是人類所知最古老的適居行星(habitable planet)。

這顆源自太陽系外的星球已經約有115億歲的高齡了，比地球老了約2倍。這個發現讓科學家們改變對適居行星歷史的想法，原來早在遠古就有適居星球的存在。 Continue reading →

神秘X光洩漏暗物質天機
臺北市立天文科學教育館

天文學家利用多架高能觀測衛星觀察研究星系團，從中發現了似乎可證明宇宙暗物質（dark matter）性質的證據。

暗物質不可見，沒有發出人類現在可偵測的輻射，也不會吸收光，只能透過和宇宙中一般物質構成的星系或恆星之間的重力交互作用，才能察覺出暗物質的存在。但這些都是間接的證據，天文學家相信暗物質是宇宙物質最主要的部分，只是還不瞭解它的性質而已。

星系團（galaxy cluster）許多數百個星系組成，且星系之間的空間還充斥著大量熾熱氣體，一起構成宇宙間最大的重力束縛的物質結構。然而，當測量這些星系團的重力影響時，星系和氣體僅佔了總質量的五分之一，而剩下的五分之四，就是那些看不見的神秘暗物質。

星系團內的熾熱氣體以氫為主，溫度超過攝氏1000萬度，熱得足以發射出X射線輻射。其他微量元素則會貢獻特定波長的額外X射線。

哈佛史密松恩天文物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）Esra Bulbul等天文學家分析歐洲太空總署（ESA）的XMM-Newton和美國航太總署（NASA）的錢卓（Chandra）等X射線觀測衛星的73個星系團觀測資料；這些星系團的距離差異頗大，從數億光年到數十億光年不等，其中一個是英仙座星系團（Perseus cluster），如右上圖，這個質量非常大的重力結構，算是我們本銀河系的鄰居。Bulbul等人研究這些星系團的特徵譜線，結果被其中一條昏暗不明、以前從未見過的譜線給難倒了。

Bulbul表示：如果這個奇怪的特徵譜線是氣體中已知元素造成的，那麼按理來說會有其他X射線已知波長的譜線伴隨出現，但事實上卻沒有出現任何這樣的譜線。因此，必須在所有已知的普通物質之外尋找答案。 Continue reading →

誰改變了雲反照率？
國立臺灣大學大氣科學研究所碩士生陳佁甄

抬頭仰望天空，欣賞瞬息萬變的雲朵，在觀賞的同時，空氣中微小甚至是我們所看不見的懸浮微粒，在雲的形成過程中扮演重要的角色，這些懸浮微粒稱作「氣膠（Aerosol）」。自然界中的沙塵、海鹽、塵霾、花粉、細菌…等不同種類的氣膠，其中可溶性、易吸溼的氣膠容易成為水氣凝結的核心，可以作為雲凝結核；部分不可溶氣膠則適合作為冰核，有助雲中冰晶的形成，這兩種氣膠皆能幫助雲的形成。

雲可以透過改變反照率影響地表溫度的變化；反照率，是物體反射太陽輻射和入射總輻射量之比值，一般地球表面的反照率為0.3。隨著工業化發展及人為活動的增加所排放的汙染，大氣中的氣膠數量快速增加，例如，黑炭、硫酸鹽、硝酸鹽微粒…等人為源氣膠，不僅是造成空氣汙染的兇手，也是雲以及影響氣候的幕後黑手。汙染嚴重的地區同時也是氣膠數量多的地區。 Continue reading →

暖暖包的原理
國立臺灣大學大氣科學所碩士生謝璨筑

市面上暖暖包的種類大致分為兩種，一種是鐵粉及食鹽製作的一次性暖暖包，顧名思義就是用過一次後就無法再利用了。它的發熱原理是鐵粉經搓揉之後，與空氣中的氧氣進行氧化作用，鐵粉經氧化生鏽而放出熱量，但鐵在有水時才容易進行放熱反應，所以通常會加入食鹽等容易吸收空氣中水分的物質使反應易於進行，達到保暖效果。

另外一種暖暖包的發熱機制是利用醋酸鈉在水裡面溶解度的特性。這種暖暖包中的醋酸鈉水溶液原是處於過冷(過飽和)狀態，暖暖包中有一小鐵片，當有外力按壓此小鐵片產生微小震動，過冷(過飽和)的醋酸鈉水溶液受到擾動，開始從不穩定狀態趨向穩定狀態，此時醋酸鈉開始結晶並釋放潛熱，暖暖包發揮其功效。 Continue reading →