- 超級電腦模擬揭示中子星合併如何形成黑洞與強大噴流
- 銀河系與仙女座星系可能不會碰撞?
- 擱置的木衛二著陸器任務概念可以用來探索土衛二
- 天文學家透過星震學研究揭示超大質量白矮星的新脈動模式
- 新模型協助判斷哪些遙遠行星可能適合生命
- 靠近太陽系恆星的移動可能對太陽系未來產生重大影響
- 天文學家可能已識別出1408年的失落之星
- 尋找生命應聚焦於「連續適居帶」的行星
超級電腦模擬揭示中子星合併如何形成黑洞與強大噴流 原文
圖說:Still image from the numerical simulation at around 1.3 seconds after the neutron star merger. The contours in blue and green show the density of the matter around the central remnant black hole. The magenta lines show the magnetic field lines and the arrows display the outflow in the magnetosphere (jet).
圖片來源:K. Hayashi / Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)
- 德國研究團隊利用日本的「Fugaku」超級電腦,進行了迄今最長且最複雜的雙中子星合併模擬,模擬時間達1.5秒,耗費1.3億CPU小時,動用2萬至8萬個CPU。
- 模擬涵蓋了從雙中子星的螺旋接近、合併、形成黑洞,到噴流產生的完整過程,首次提供了合併事件的完整物理影象。
- 研究顯示,兩顆質量分別為1.25與1.65倍太陽質量的中子星合併後,迅速形成黑洞,並產生強大的磁場與噴流,可能解釋短伽瑪射線暴的來源。
- 此模擬整合了廣義相對論、強磁場與微中子物理,為多信使天文學提供了寶貴的預測模型,有助於未來觀測與理解極端天體事件。
銀河系與仙女座星系可能不會碰撞? 原文
- 歐洲研究團隊利用NASA的哈勃望遠鏡與歐洲太空總署的蓋亞(Gaia)衛星資料,進行了10萬次模擬,預測銀河系與仙女座星系未來100億年的演化。
- 模擬結果顯示,兩大星系在未來50億年內發生碰撞的機率僅約2%,遠低於先前普遍認為的必然碰撞。
- 在大多數模擬情境中,銀河系與仙女座將經歷一次或多次近距離接觸,最終可能在80至100億年後合併。
- 研究首次納入大型麥哲倫星系(LMC)等衛星星系的重力影響,以及觀測資料中的不確定性,提升了模擬的準確性。
- 這項研究挑戰了銀河系與仙女座即將碰撞的傳統觀點,並強調未來星系命運的多樣性。
擱置的木衛二著陸器任務概念可以用來探索土衛二 原文
- 美國太空總署(NASA)噴射推進實驗室(JPL)自2013年起研發一款四足自主機器人,原計劃用於探索木星衛星歐羅巴(Europa)冰層下的生命跡象。
- 該機器人配備立體攝影機、LED照明、鑽探手臂及先進的電腦視覺與導航系統,能在極端冰冷與高輻射環境中能自主行動數小時。
- 經過實驗室模擬與阿拉斯加冰原實地測試後表現良好。然而,考量到歐羅巴任務的高風險與成本,該計劃最終被擱置。
- 研究團隊建議將此著陸器應用於探索土星衛星土衛二(Enceladus),該衛星同樣擁有冰殼與液態水海洋,且輻射環境較為溫和,任務成功機率更高。
- 相關研究已發表於《Science Robotics》期刊,顯示該著陸器具備在極端環境中自主取樣與分析的能力。
天文學家透過星震學研究揭示超高質量白矮星的新脈動模式 原文
- 國際研究團隊對距離地球約326光年的超大質量白矮星WD J0049−2525進行詳細的星震學研究,該星體質量約為1.3倍太陽質量,表面溫度約13,000 K。
- 透過使用新技術望遠鏡(New Technology Telescope, NTT)、阿帕契點天文臺(Apache Point Observatory, APO)和雙子座南望遠鏡(Gemini South telescope)進行的時間序列光度( time-series photometry )觀測,研究人員在先前已知的兩個脈動模式之外,新增發現13個顯著的脈動頻率,範圍介於170至258秒之間。
- 觀測中還檢測到兩個可能的頻率分裂,暗示該白矮星的自轉週期可能為0.3或0.67天,這與如此高質量白矮星的預期相符。
- 星震學分析顯示,WD J0049−2525的核心質量佔比超過99%,這為理解白矮星內部結構和演化提供了寶貴的資訊。 研究結果已發表於 arXiv pre-print server,為白矮星物理學和恆星演化模型提供了新的觀測依據。
新模型協助判斷哪些遙遠行星可能適合生命 原文
- 美國研究團隊,開發出一種新模型,旨在評估系外行星是否具備支援生命的潛力。
- 該模型結合了地球極端環境中生命的生存條件,模擬不同生物在各種行星環境中的生存可能性,並考慮了液態水的存在、溫度範圍及化學條件等因素。
- 該研究為NASA資助的「異星地球」(Alien Earths)計劃的一部分,旨在為即將啟用的太空望遠鏡(如Habitable Worlds Observatory和Nautilus space telescope constellation)提供目標指導。
- 這些未來的望遠鏡將能更靈敏地觀測數百顆可能類地的行星,並分析其大氣中的生物特徵(biosignatures),以尋找生命存在的證據。
- 該模型有助於科學家更準確地選擇觀測目標,並提高解釋潛在生命跡象的能力,從而在尋找地外生命的過程中提供更有力的支援。
靠近太陽系恆星的移動可能對太陽系未來產生重大影響 原文
- 美國行星科學研究所(PSI)與法國波爾多天體物理實驗室進行了2,000次模擬,探討在未來50億年內,靠近太陽系的
- 恆星移動可能會顯著影響太陽系行星的軌道,影響太陽系的動力學穩定性。
- 模擬結果顯示,經過的恆星可能導致行星軌道不穩定,特別是氣體與冰巨星(如天王星、海王星)以及冥王星。 其中,冥王星在未來50億年內被擾動的機率約為5%,而地球遭遇碰撞或被逐出的機率約為0.2%。
- 研究指出,傳統上將太陽系視為孤立系統的模型可能低估了外部擾動的影響。 實際上,經過的恆星可能是未來40至45億年內導致太陽系不穩定的主要因素。
- 這項研究強調,外部恆星的引力擾動在長期尺度上對太陽系的穩定性具有重要影響,並建議在未來的動力學模型中納入這些因素。
天文學家可能已識別出1408年的失落之星 原文
- 1408年10月,中國明朝的天文記錄中提到一顆「客星」,描述為「如杯大,色黃而明,靜而不動」,在現今天鵝座與狐狸座交界區域(Cygnus-Vulpecula region)出現超過10天。
- 中國研究團隊,透過新發現的朝廷奏章,確認該天象為一種特定型別的新星(nova),而非彗星。
- 該奏章由朝廷學者胡光(Hu Guang)撰寫,提供了比先前更詳盡的觀測細節。
- 該天象表現出與新星一致的特徵:相當大的亮度(估計在 -4 到 0 星等之間)、顏色穩定性和長時間穩定的光曲線。 研究團隊認為,該天象的穩定亮度和持續時間符合具有高原( plateau )特性的特定型別新星,這項發現有助於將古代觀測記錄與現代天文學研究相結合。
尋找生命應聚焦於「連續適居帶」的行星 原文
- 美國研究團隊提出,應優先觀測在其恆星「連續適居帶」(Continuous Habitable Zone, CHZ)內停留至少20億年的系外行星,因為這樣的行星更可能發展出可被探測的生命跡象。
- 傳統的適居帶(Habitable Zone, HZ)會隨著恆星亮度與溫度的變化而移動,可能導致行星從適居帶內移出,或從外部進入。相比之下,CHZ考慮了恆星演化對適居性的影響,更能反映行星長期維持液態水與穩定氣候的能力。
- 地球的歷史顯示,從最初出現生命到大氣中氧氣濃度顯著增加,約需20億年。因此,研究人員建議將觀測重點放在那些在CHZ中持續存在超過20億年的行星,這些行星的大氣層更可能顯示出生命活動的化學特徵。
- 該研究已發表於《The Astrophysical Journal》,並作為NASA「適居世界天文臺」(Habitable Worlds Observatory)等未來任務選擇目標的參考。
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關於臺北市立天文科學教育館:又被稱為台北市立天文館或台北天文館,座落於臺灣臺北市士林區的臺北科學藝術園區內,隸屬於臺北市政府教育局,創立於 1996 年 11 月 7 日,於 1997 年 7 月 20 日正式全面開放。其起源可追溯至臺灣的第一座天文教育機構,即「臺北市立天文台」。