据国外媒体报道,在今年的6月5日,北美地区的天空观察爱好者将有机会观看到“金星凌日”这一天文奇观。该现象为本世纪的第二次凌日,虽然上一次“金星凌日”发生在2004年,但如果错过这次机会,就要等到2117年了。由于国际日期变更线将地球上金星凌日观测路径一分为二,所以凌日现象就分为6月5日(星期二)和6月6日(星期三),对于亚洲、澳大利亚、非洲以及欧洲国家而言,这些地区的居民将在6月6日看到金星凌日,而美洲地区的居民将在6月5日可以目睹凌日现象。
将在6月6日上演的金星通过太阳盘面奇观
“金星凌日”是天文学中较为罕见的天文奇观之一。众所周知,著名的短周期彗星“哈雷彗星”的轨道周期为75年左右,对于运气较好的人,一生中可能看到两次,而“金星凌日”发生的周期更是长达百年,以两次一组的规律出现,虽然一组中的两次凌日仅相距八年,但每组的间隔时间长达百年以上,若严格将周期精确到月份计算,发生完全重复的时间将长达243年。上一组“金星凌日”发生在1874年与1882年,而下一组则将在2117年与2125年发生,本次2012年的凌日现象与2004年6月8日的金星凌日为一组。
为什么金星凌日现象如何罕见呢?金星的公转轨道与地球的公转轨道之间夹角为3.4度,因此在大部分的时间内,金星都是从太阳上方或者下方通过。只有当金星和地球公转轨道平面相交时,才能在地球上看到金星出现在太阳盘面前方。在“金星凌日”的观测中,需要注意不可以用眼睛直接盯着太阳,当太阳光的热量长时间穿过视网膜时,将会对敏感的视网膜细胞造成损害,严重的后果可能使眼睛永久性失明。鉴于此,研究人员认为观测“金星凌日”是只有两个安全的方法。
第一,使用滤光器对有害光线进行过滤,目前市面上安全的滤光器如#14号电焊机玻璃,可以在专门的电焊工具供应店中购买,或者可以从望远镜商店或者天文爱好者俱乐部取够特殊的观测镜片。这些观测工具成本较低,因此没有必要为此伤害你的眼睛。第二种安全观测方法是使用“针孔照相机”。观测者可以自制一个巨大的纸箱,在纸箱的一面打一个小洞,孔径大约为一厘米或者两厘米,其功能类似于一个“镜头”,并将一张白色的纸张放在与孔径相对的一端,作为一个“屏幕”。然后在“金星凌日”发生时将箱子放置的一个净空位置,周围无其他物体阻挡,这样就可以在“屏幕”上观察金星凌日过程。
许多简单的“针孔照相机”可以由简易的箱子制作而成,其工作原理是光线通过小孔在后面的“屏幕”上形成倒立的像,其优点在于可凭借大箱子的空间优势消除杂光,通过小孔还可观察到清晰的图像。如果使用双筒望远镜或者小型望远镜进行观察时,需要注意的是要配上合适的全孔径的滤光器,否则的话额外的杂光就是进入望远镜中。自望远镜使用金属和玻璃制品以来,常用的金星凌日观测方法为通过一个接目镜与望远镜配合成像。然而,现在有许多塑料甚至是纸板材料用于制作望远镜,这样是非常不安全的。
从“金星凌日”在全球的通过路径上看,本次2012年6月5日至6日凌日现象全球大部分地区都可见到,其中位于北极附近斯匹茨卑尔根(Spitsbergen)岛至挪威斯瓦尔巴德群岛,以及欧洲小部分地区可以观察到本次凌日的全过程。但欧洲的大部分地区却不能看到凌日全过程,只能在6月6日凌日快要结束时才可观测。
何时才是2012“金星凌日”的最佳观测时间呢?研究人员认为在北美地区最佳观测时间为当地时间周二下午日落之前,而欧洲、非洲以及澳大利亚地区,可以在当地时间周三(6月6日)上午太阳刚升起的时候进行观测。对于亚洲大部分地区、跨太平洋的岛屿,在周三白天的任何时间都可以进行观测。
天文学家将对本次“金星凌日”进行详细的观测和记录,主要观测金星与太阳盘面发生的四次相切并记录时间。第一次相切发生在金星开始接触太阳盘面,第二次则为金星阴影面与太阳盘面内切。同理,第三次和第四次相切发生在金星阴影盘面向太阳盘面外侧移动的过程中,直到金星完全离开。
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北京时间6月1日消息,据英国《每日邮报》报道,天文学家们发现在100万年前在银河系中心曾经爆发出一股巨型喷流,估计形成这一喷流系统将需要由一个质量为1万倍太阳质量的巨型黑洞提供能量。
这一喷流最早是由美国宇航局费米空间望远镜首先发现的。孟苏(Meng Su,音译)是哈佛-史密松天体物理中心的天文学家,他说:“我们今天所见的微弱喷流是一个鬼影,是它在100万年前爆发后留下的痕迹。”这一巨型喷流的发现或许将有助于天文学家们解释之前在银河系中心观测到的神秘“巨泡”。孟苏介绍说:“这一发现增强了这样一种观点,那就是在相对近期,银河系曾经拥有一个活动星系核。”
美国宇航局所属的费米空间望远镜最早注意到这两个喷流系统。它们从银河系的核心出发,一直向银盘上下两个相反方向延伸达2.7万光年。这是首次观测到此类伽马射线喷流,也是唯一一个距离足够近,因而可以让费米空间望远镜得以分辨的此类喷流。
想要让银河系的核心恢复活动将需要注入大量的额外物质。同样来自哈佛-史密松天体物理中心的论文合著者丹尼尔·芬克贝纳(Daniel Finkbeiner)估计要达到这一目的,将需要一个质量约为1万倍太阳质量的巨型分子云。他说:“要想达到目的,你需要将1万颗太阳扔进这里的黑洞。黑洞是贪婪的吞噬者,因此当如此巨量的物质同时涌入时,它会来不及吞食,一部分物质会以喷流的方式反弹出来。”
这次发现的喷流系统或许跟同样由费米空间望远镜在2010年发现的神秘伽马射线“巨泡”之间存在联系。这两个巨型“泡泡”同样是向银盘上下两侧延伸出去约2.7万光年。然而两者的不同之处在于,这两个巨泡的延伸方向是和银盘方向相垂直的,而此次发现的喷流系统延伸方向则存在着大约15度的倾角。这或许反映了当时围绕银河中心超大质量黑洞存在的吸积盘具有一定的倾角。
这两个结构的形成方式之间同样存在差异。喷流是等离子流从银河中心喷涌而出时形成的,并且在此期间受到一个螺旋形磁场的制约,从而能够保持高度聚焦的形态;而两个巨泡则可能是由于一股高温物质“风”从银心黑洞吸积盘向外吹出来的。因此,相比喷流结构而言,这个巨泡结构的延伸要宽阔的多。
这个喷流结构和巨泡结构均受到剧烈的康普顿散射驱动。这是一种物理学现象,指的是当以接近光速运行的电子撞击低能的光子,如无线电波波段或红外波段的光子时,这样的撞击将增加光子的能量,从而使其增强进入电磁波的伽马射线波段。
这项发现给出了一个开放性的问题,那就是我们的银河系拥有活动星系核的最晚时期是在什么时候?我们可以简单地通过这两条喷流延伸2.7万光年的距离除以它的大致速度来求出其最初开始形成的时间。然而它实际存在的时间也可能远远长于这一数值。芬克贝纳解释说:“随着作为其来源的中央黑洞时而向内吞噬物质时而向外反弹物质,这一喷流结构可能时而喷发时而中断。”(晨风)
银河系中心同时向相反的方向喷射出来的两束巨大的喷流
银河系中心同时向相反的方向喷射出来的两束巨大的喷流
据国外媒体报道,天文学家发现了从银河系中心同时向相反的方向喷射出来的两束巨大的喷流,只有超大质量黑洞吞噬掉一万倍太阳质量的物质才能产生驱动如此巨大喷流所需的能量。据估计,该喷流是100万前产生的。
在美国宇航局的“费米太空望远镜”(Fermi Telescope)探测到该爆发的蛛丝马迹之后,来自哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家苏蒙(Meng Su)说:“这个模糊的喷流或已存在了100万年,我们今天看到的只是一个幻像。这两个巨大的喷流有助于解释围绕在我们银河系中心神秘的泡状结构。这也加深了我们对银河系在相对较近的过去有一个活跃的星系核心(AGN)的认识。
这两束喷流是被美国宇航局的费米太空望远镜发现的。它们从星系的中心分别向两个相反的方向延伸27000光年。这是第一次发现伽马射线喷流,也是仅有的足够近的能被费米望远镜解析的喷流、
如果想让星系核心再次爆发,那么需要巨量的物质注入。据估计,一个质量是太阳质量一万倍的巨大分子云能够满足这样的要求。一次性把这一万倍质量的物质投入黑洞当中就能达到这样的效果。黑洞是粗犷的吃客,其中一部分物质将被涌出来驱动这两个喷流。
这组新发现的喷流或与费米望远镜在2010年探测到的神秘伽马射线泡状物有关。这些个泡状物从银河系的中心也向外延伸27000光年左右。然而,泡状物是垂直于银河平面的,而伽马射线喷流却倾斜了15度。这或许反映了围绕大质量黑洞的吸积盘是倾斜的。
两种结构形成的机理是不同的。喷流形成于当等离子体从银河系中心喷出并沿着螺旋形的磁场向外运动,这样以来能使它高度聚焦。伽马射线泡是当炽热的物质从黑洞的吸积盘向外吹出而形成的。结果,它们比喷流散布的更加宽广。
喷流和泡状物都是由逆康普顿散射所驱动的(inverse Compton scattering)。在这个过程中,电子以亚光速运动并与低能的光子相撞(例如无线电光子和红外光子)。通过碰撞,光子增加了能量而跃入电磁波谱中伽马射线部分。
该发现提出了一个开放性的问题,银河系最后一次活跃是在什么时候?其最小的年龄可以通喷流27000光年的长度除以喷射速度得到。然而,或许它存在的时间比这要长。这些喷流或许随着大质量黑洞吞噬物质的多少而不停地闪烁。(编译:双螺旋)
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“平方公里阵列”望远镜(SKA)将由南非和澳大利亚共同承建
“平方公里阵列”望远镜(SKA)将由南非和澳大利亚共同承建
据美国太空网5月25日(北京时间5月26日)报道,世界上最大最灵敏的射电望远镜——“平方公里阵列”望远镜(SKA)将由南非和澳大利亚共同承建。
“平方公里阵列”望远镜(Square Kilometer Array —SKA)是未来的超级射电望远镜,它将由3000多个射电碟形天线组成,其中每一个的口径都有15米。平方公里是指其全部天线的收集面积,而不是指它覆盖的地面面积。
两个国家对建设“平方公里阵列”望远镜进行过激烈的角逐。SKA官方已决定把这项工程拆分到南非和澳大利亚两地建设,而不是像原计划那样在其中的一地建设。该项目中三分之二的天线将建在南非和非洲其他地区,另三分之一的天线将建在澳大利亚。
SKA众多的碟形天线将组成螺旋形的旋臂,从中心向外延伸至少3000公里。这个预算达15亿欧元(大约20亿美元)的工程定于2016年开工建设,在三年之后的2019年将进行首次科学观测,整个望远镜阵列的全面运转要到2024年。
这个巨大的射电望远镜阵列比目前世界上最好的射电望远镜灵敏50多倍,巡天速度快10000倍。天文学家可以利用它来研究宇宙的未解之谜,包括宇宙中第一批恒星和星系是如何形成的、暗能量是如何推动宇宙加速膨胀的以及引力的自然本质是什么。
SKA将会变革我们对宇宙的认识,我们可以利用它来回望宇宙大爆炸后的瞬间以及看到之前没有观测过的宇宙部分。选址小组在作出最后决定之前进行过多方面的论证,包括射电干扰水平、长距离的数据网络构建情况、操作和建设费用、政治因素和工作环境等。(quarkqiao/编译)
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据国外媒体报道,天文学家近日终于“看清”黑洞内部的神秘运行过程以及黑洞周围所发生的奇特现象。通过联合三台功能强大的红外望远镜,一个国际科学家小组观察到一个超大质量黑洞周围聚集着大量活动气体和尘埃,该黑洞所在的星系距离我们大约数千光年。
黑洞通过吸积宇宙物质而不断成长
由位于德国波恩的马克斯·普朗克研究所射电天文学科学家格尔德魏格特(Gerd Weigelt)领导的国际科学家小组揭开了在NGC 3783星系内部活跃区中神秘的内环碎片之谜。在智利的高原上,欧洲南方天文台甚大望远镜阵列联合了其他三台红外望远镜通过干涉测量仪详细探索了这个巨型黑洞的行为。加州大学圣塔芭芭拉分校物理系的博士后研究员塞巴斯蒂安(Sebastian Hoenig)认为:“这项研究的主要里程碑式的意义是直接探测到黑洞在成长阶段的图像数据。”
通过两个或者更多台相距较远的射电望远镜可进行干涉测量,从而“创建出”完整的观测目标图像。因为这样的图像具有非常高的分辨率,形成的组合图片可为天文学家提供惊人的细节信息。换句话说,干涉测量技术可使得现代天文学家获得无与伦比的目标信息。为了观测到NGC 3783星系中的神秘环形分布区域,使用干涉测量方法是非常必要的。科学家发现该环形区域所在的宇宙空间仅有0.7毫弧秒,大约是1°的500百万分之一。
如果通过传统的镜面成像光学望远镜,天文学家估计这个望远镜的直径将是至少100米,但是我们并没有能力制造出如此巨大的光学望远镜,因此干涉测量法是最好的选择。通过位于世界上不同地方的望远镜组成的干涉网,观测能力相当于一个直径130米的光学望远镜,是欧洲南方天文台甚大望远镜阵列观测能力的15倍。该阵列中的每个望远镜直径为八米,大约为26英尺。观测数据显示,在距离黑洞一定位置的气体和尘埃发生混合,形成了圆环形的标志面并逐渐向黑洞移动。
由于星系核所发出的红外辐射,使得科学家们很容易对其进行观测。结果天文学家怀疑这个尘埃构成的环面很可能是黑洞的燃料。位于星系中的超级黑洞一般具有数百万倍的太阳质量,其周围一般存在着明亮而炙热的气体盘,我们将之称为吸积盘,当周围宇宙空间的物质落入黑洞之中时,就出发出辐射信息。而本次科学家们所观测到的圆环形面围绕在吸积盘分布,很可能是黑洞的燃料站,源源不断地向黑洞提供增长所需的物质材料。
来自于佛罗伦萨大学的天体物理学家格勒诺布尔(Grenoble)和尼斯(Nice)将作为下一组的科学家继续研究NGC 3783星系中的黑洞,他们将不断地收集关于活动星系核的详细图像资料。根据其中一个研究人员介绍:我们最大的兴趣是研究超大质量黑洞是如何从星系中央获得足够的燃料,并最终成长为我们目前所推算出的拥有数百万倍乃至数亿倍太阳质量的恐怖等级。同时,科学家们也在银河系中发现了超大质量的黑洞,通过对遥远星系中的黑洞探索,也有助于我们了解银河系黑洞的具体状况。(Everett/编译)
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3张1887年在新潟县拍摄的日食照片
据共同社报道了,70岁的日本老照片收藏家石黑敬章今日从藏品中发现有3张1887年在新潟县拍摄的日食照片。该照片可能是使用了装有天文望远镜镜头的照相机拍摄的,摄影师巧妙地拍下了太阳被遮住的瞬间。
由于日本各地将在21日时隔128年后再次观测到日环食,目前日食的话题人气很高。石黑表示,“从照片中可以发现,不论是以前还是现在,人们对天体观测的热情从未改变。”
照片拍摄于1887年8月19日,当时从新潟县至茨城县可以观测到日食。据悉,照片拍摄于当时天气状况较好的新潟县三条市的永明寺山,准确捕捉了月亮遮住太阳时的“日环”,照片上写有“内务属 杉山正治撮影”等,并标有英语。杉山当时是内务省下属的陆地测量师。1969年发行的《天文月报》上刊登有介绍杉山拍摄情况的文章。文章称,明治政府把1887年的日食观测视为“国家事业”,投入了很大力量,还向相关地方政府发放了素描纸等。杉山与同行人员在永明寺山住了约1个月,使用焦距1400毫米的望远镜成功拍摄了日食。
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北京时间4月26日消息,被认为把整个宇宙“粘合”在一起的神秘物质——“暗物质”可能并不存在,这种情况令当前的宇宙论陷入一片混乱。人们认为暗物质的质量大约占宇宙总质量的83%,并把星系紧紧“束缚在一起”,但是对我们太阳附近的400颗恒星进行的扫描,并未发现暗物质的踪迹。
这项利用智利的拉息拉望远镜进行的研究,是有史以来实施的这种类型的最大规模研究。地球上的很多科研项目都在寻找暗物质,其中很多采用的是深埋在地下矿井里的探测器,但是智利科学家表示,它们可能找不到这种物质。对银河里的恒星运动进行的迄今为止最为精确的研究,并未在太阳周围的广大区域发现暗物质的迹象。一个科研组利用欧洲南方天文台拉息拉天文台的2.2米口径的MPG/ESO陆基望远镜和其他望远镜,已经扫描了太阳周围13000光年范围内超过400颗恒星的运动情况。他们通过这些最新数据计算出太阳附近物质的质量,这个空间的体积比以前认为的大4倍。
该科研组负责人、智利康塞普西翁大学的克里斯迪安-莫尼-比丁说:“我们追溯到的物质质量与我们在太阳周围区域看到的恒星、尘埃和气体的质量非常相符。但是如果是这样,我们期望存在的物质——暗物质就没有存在的空间。我们的计算结果表明,它应该在我们的测量结果里非常明显的显示出来。但结果并未发现它的踪迹。尽管有了最新研究数据,但是真正的银河确实比只有可见物存在的银河的旋转速度更快。因此,如果暗物质并未出现在我们期望的地方,那么我们就需要找到能够解决这个质量短缺问题的办法。”
莫尼-比丁说:“我们的研究结果与当前公认的模式相抵触。暗物质之谜由此变得更加扑朔迷离。进一步的研究将是超越这一点非常至关重要的,例如欧洲航天局的盖亚(Gaia)卫星任务。”暗物质是一种看不到的神秘物质,但是它能通过对周围物质产生的引力呈现自己。宇宙里的这种额外成分,最初用来解释为什么包括我们的银河在内的星系的外部会旋转的如此迅速,但现在暗物质也是星系是怎样形成及进化理论的一个主要组成部分。现在人们普遍认为,这种暗物质的质量占宇宙的80%,尽管它令所有试图查明它的自然属性的尝试全都落空。迄今为止在地球上的实验室里发现暗物质的尝试也都以失败而告终。
该科研组小心翼翼地对很多恒星的运动进行测量,尤其是那些远离银河平面的恒星,可以向后推测出有多少物质存在。无论是恒星等正常物质,还是暗物质,这种运动是所有物质之间的引力导致的结果。天文学家的现有星系形成及旋转模型指出,暗物质晕围绕在银河周围。他们无法准确预测这个晕的形状,但是他们确实希望能在太阳周围区域发现大量该物质。但是只有存在可能性很小的暗物质晕形状(例如被极度拉长的形状),才能解释新研究发现的暗物质缺失的原因。(孝文)
北京时间4月13日消息,在利用哈勃太空望远镜的观测数据绘制的NGC 1316星系图像中,这个遥远星系的尘埃勾勒出“上帝脸”的轮廓,让人感到不可思议。中世纪的基督徒相信天堂就是云朵上方的一个真实存在的地方,也就是九重天。如果这个椭圆星系就是他们所说的天堂,前往这个天堂绝非易事,因为NGC 1316距地球7500万光年,是一个异常遥远的世界。
NGC 1316是宇宙中最强大的射电源之一,如果上帝就生活在这个星系,他可能试图与地球上的子民进行射电通讯。经过对图像中展现的尘埃带和星团进行分析,天文学家认为NGC 1316由两个富含气体的星系合并而成。几十亿年前,两个螺旋星系发生剧烈撞击,最后形成巨大的NGC 1316星系。
NGC 1316位于南天天炉座一个星系团的边缘,距地球大约7500万光年。它是天炉座星系团内最明亮的椭圆星系之一,也被称之为“天炉座A”,同时也是宇宙中规模和强度最大的射电源之一,射电瓣的跨度达到几度。智利托洛洛山美洲际天文台拍摄的宽视场照片显示,这个星系的外包层存在混乱的波纹状、环状和羽状结构。在这些所谓的“潮汐结构”中,较为狭窄的部分据信是形成NGC 1316的螺旋星系的恒星残余。根据哈勃的观测,NGC 1316的内部存在复杂的尘带和尘斑,据信是与NGC 1316吞噬的一个或者多个螺旋星系有关的星际介质的残余。
马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的保罗-古德弗鲁吉领导的美国科学家小组利用“哈勃”搭载的先进巡天照相机对附近几个巨型椭圆星系内的星团进行了研究。对NGC 1316的研究主要关注球形星团。球形星团是紧凑的恒星系统,数十万到数百万颗恒星同时形成。先进巡天照相机拥有极高的灵敏度,允许研究小组探测到此前无法观测到的暗淡球形球团。
通过计算观测到的球形星团数量,科学家发现了能够证明在过去富含气体的星系合并过程中星团逐渐被撕裂的证据。根据他们的研究,NGC 1316星系内侧的低质量星团数量远远低于外侧,这与此前的预测相一致。
哈勃望远镜的先进巡天照相机2003年3月投入使用,采用F435W(蓝光)、F555W(黄-绿光)和F814W(红外光)滤光片进行拍摄。此次研究得出的发现进一步加深了科学家对椭圆星系和内部星团如何在星系合并中形成的认识。在合并后的数十亿年时间里,合并的星系逐渐进化成“正常”的椭圆星系。(孝文)
北京时间3月29日消息,据国外媒体报道,27日,美国宇航局的“星系演化探测器”望远镜拍到超新星爆炸产生的束状发光碎片。这是一个巨大的气体和尘埃云,视面积是满月的3倍,被超新星的冲击波加热。现在,冲击波仍在太空中穿行。此次超新星爆炸发生在5000到8000年前,可以用肉眼观察。当时,古埃及人还没有建造金字塔。
这个发光残余位于天鵝座圈星云,视面积是满月的3倍,距地球只有1500光年。从天文学的角度上说,这是一个很近的距离。据悉,这是能够从地球上观察到的最大的超新星残余之一。天鵝座圈位于天鹅座的一个“天鹅翅膀”附近。
束状气体和尘埃被超级星的冲击波加热,可以在紫外条件下进行观测。目前,冲击波仍在太空中穿行。宇航局的“星系演化探测器”望远镜简称“Galex”,拥有锐利的“紫外视力”,能够对夜空中的大部分区域进行观测,负责对时间跨度达到100亿年的数百万个星系进行编目。这架太空望远镜于2003年4月搭乘飞马座XL火箭发射升空。(秋凌)
神奇的人脸星云
据外电2日报道,日前,智利拉斯拉天文台的太空望远镜拍摄到了一张气体云中的“人脸”。
据报道,出现“人脸”的区域以智利获诺贝尔奖的著名女诗人名字命名,被称为“加夫列拉·米斯特拉星云”。在形成恒星的气体云中,可以看见一张“人的侧脸”,轮廓清晰可见。
图片右侧显示,气体和尘埃墙的边缘勾勒出了“人脸”的轮廓,而中间凸起的部分正好形成了鼻子。据悉,这一团被称为恒星“摇篮”的气体云位于船底座星云南面,距地球大约7500光年。
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