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有史以來最強光 伽馬射線爆發被望遠鏡探測到

【2022年10月19日訊】(大紀元專題部記者易凡編譯報導)天文學家探測到可能是有史以來最強大的閃光,巨大的高能輻射耀斑。它發生在距離地球24億光年處,很可能是由黑洞的形成引發的。

據美國太空探索網站Space.com報導,這次伽馬射線爆發於10月9日首次被望遠鏡探測到,目前吸引了全世界天文望遠鏡的關注。

伽馬射線爆發是已知存在於宇宙中最高能的電磁爆炸類型,它是1960年代美國軍用衛星意外發現的,可能是巨星在其生命的盡頭發生爆炸後坍縮成黑洞時,或者在被稱為中子星的超高密度恆星殘餘物發生碰撞時產生的。在幾秒鐘之內,這些爆炸釋放出的能量與太陽在其100億年的生命周期中釋放的能量一樣多。

10月9日探測到的閃光是有史以來最強的一次,釋放出18萬億(12個零)電子伏特的能量。科學家們仍在分析測量結果,如果得到證實,這次伽馬射線爆發將是有史以來第一次被發現攜帶超過10萬億電子伏特能量的伽馬射線爆發。

起初,閃光的強度讓天文學家感到困惑。他們最初認為能量來自X射線,但隨後對該信號的分析證實,它確實是來自大約24億光年外的一個來源的伽馬射線爆發。

報導說,這次伽馬射線爆發並不影響地球的安全,如果是距離很近的伽馬射線爆發將會對我們的星球造成災難性的影響。在距地球數千光年的範圍內,如此高能的閃光將剝離地球的臭氧保護層,並可能導致大規模滅絕。

這次伽馬射線爆發被命名為GRB221009A,它看起來比平均伽馬射線爆發更接近地球20倍,但它仍然足夠遠,引起的興奮多過擔憂。

伽馬射線爆發有兩種。短暫的伽馬射線爆發相對少見,持續時間不超過兩秒。這些爆發約占所有此類事件的30%,它們被認為是由中子星的碰撞引起的。另一種類型的長伽馬射線爆發可以持續幾分鐘,它們很可能是由極超新星(hypernovas,也叫駭新星)產生的。

極超新星是超新星(Supernova)的一種,其爆炸時比超新星還要亮100倍,其超大質量恆星在耗盡核心的氫燃料後死亡。超新星是某些恆星在演化接近末期時經歷的一種劇烈爆炸。這種爆炸都極其明亮,過程中所突發的電磁輻射經常能夠照亮其所在的整個星系。

GRB221009A似乎是一個長時間的伽馬射線爆發。天體物理學家奧康納(Brendan O’Connor)告訴法新社,10月9日發生的持續數百秒的伽馬射線爆發被認為是由比太陽大30倍以上的正在死去的大質量恆星所引起的。這顆恆星爆炸成為超新星,再坍縮成黑洞,並以99.99%的光速噴射出能量流。

全世界(以及在地球軌道上)的望遠鏡現在都指向了閃光出現的滿是塵埃的星系。他們將嘗試以儘可能多的波長觀察爆炸所產生的光,以便全面地了解其起源。

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NASA韋伯新圖片 揭示一熟悉星系的全新樣貌

【2022年09月28日訊】(記者李言綜合報導)在美國宇航局(NASA)詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)發布的一張新圖片中,一個離地球2,900萬光年的耀眼螺旋星系得以再現,形似「骨骼」圖像的清晰程度前所未有。

該星系名為IC 5332,直徑約66,000光年,大約比地球所在的銀河系小三分之一。該星系「骨骼」通常被塵埃遮擋,如今卻完整清晰地展現在人們面前。

根據歐洲太空總署(ESA,也稱歐洲空間局)的一份新聞稿,IC 5332「值得注意的是,它與地球幾乎完全面對面,使我們能夠欣賞到其旋臂的對稱性掃射」。

根據該新聞稿,為了拍攝這張圖片,韋伯望遠鏡使用了它的中紅外儀器,即MIRI,這是該天文台探索宇宙的四個強大工具之一。

哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)先前使用其第三代廣域照相機(Wide Field Camera 3,WFC3)通過紫外線和可見光觀察到了這個星系。

根據新聞稿,「哈勃圖像顯示了似乎將旋臂分開的黑暗區域,而韋伯圖像顯示了與旋臂形狀相呼應的持續糾結的更多結構。」

這些圖像中顯示了不同的恆星,這取決於各望遠鏡的可探測波長。

這張來自NASA/ESA哈勃太空望遠鏡的圖像描繪了星系IC 5332的螺旋結構。哈勃第三代廣域照相機(WFC3)將星系臂與中間的暗塵斑區分開來,這些暗斑阻擋了哈勃望遠鏡敏感的紫外線和可見光。(ESA/Webb/NASA & CSA/J. Lee and the PHANGS-JWST and PHANGS-HST Teams)

兩張圖像的差異是由於星系塵埃區造成的。紫外線和可見光會被星際塵埃散射。所以在哈勃視圖中,塵埃重的區域顯得更暗。

這張螺旋星系IC 5332圖像由NASA/ESA/CSA詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡及其中紅外儀器(MIRI)拍攝。(ESA/Webb/NASA & CSA/J. Lee and the PHANGS-JWST and PHANGS-HST Teams)

而韋伯紅外光探測能力可以穿透星際塵埃,從而揭示出同一個星系更多組成結構。

為了正常發揮作用,韋伯所有儀器都必須保持極低溫度,因為物體只要稍有溫度就會發出自己的紅外光,使圖像失真。

哈勃無法觀測到中紅外區域,因為它的鏡子不夠冷。韋伯的中紅外儀器(MIRI)可以保持在最冷零下447華氏度(零下266攝氏度)。

韋伯由NASA、歐洲太空總署(ESA)和加拿大航天局(CSA)運營。這個耗資100億美元的太空觀測站於去年12月發射,它有足夠的燃料來持續拍攝大約20年的精采圖像。

與其它望遠鏡相比,這個太空觀測站的巨大鏡子可以看到微弱、遙遠的星系。到目前為止,韋伯已經拍攝了火星、木星和海王星的圖像。

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韋伯望遠鏡重大發現 系外行星大氣含二氧化碳

【2022年08月26日訊】(記者李言編譯報導)NASA的韋伯太空望遠鏡已經明確捕捉到證據:一個系外行星大氣中存在二氧化碳。研究人員表示,該發現「跨越了系外行星科學中的一個重要門檻」。韋伯在未來十年將對各種行星進行此類測量,以了解它們的起源和演變。

據美國國家航空航天局(NASA)稱,這顆系外行星WASP-39 b是一顆圍繞一顆類似太陽的恆星運行的熱氣巨行星,這顆凌日行星距離地球700光年。這是詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡(JWST)對宇宙進行更大範圍探索的一部分。

NASA在一份新聞稿中指出,了解像WASP-39 b這樣的行星大氣構成對於了解它們的起源和它們如何演變至關重要。

亞利桑那州立大學地球和空間探索學院副教授邁克‧萊恩(Mike Line)在新聞稿中說:「二氧化碳分子是行星形成故事的敏感追蹤器。」萊恩是JWST凌日系外行星社區早期發布科學小組成員,該小組進行了這項調研。

該小組利用韋伯望遠鏡的四個科學儀器之一——近紅外光譜儀(NIRSpec),觀察WASP-39 b大氣中的二氧化碳。他們的研究是早期發布科學計劃(Early Release Science Program)的一部分。該計劃旨在儘快向系外行星研究界提供望遠鏡的數據,指導進一步的科學研究和發現。

這一最新發現已在《自然》雜誌上發表。

「通過測量這個二氧化碳特徵,我們可以確定有多少固體物質與多少氣態物質形成了這個氣態巨行星。」萊恩補充說,「在未來的十年裡,JWST將對各種行星進行此類測量,以洞察行星如何形成的詳細情況以及我們自己太陽系的獨特性。」

系外行星研究新時代

韋伯望遠鏡於2021年聖誕節被發射到距離地球150萬公里(近93.2萬英里)的現有軌道。與其它太空望遠鏡相比,韋伯使用波長更長的光來觀察宇宙。因此,它具有比前輩們更敏銳和更深遠的觀察力。

在捕捉到的該行星大氣層的光譜中,研究人員在4.1和4.6微米之間看到了一個「小山丘」。團隊負責人、加州大學聖克魯茲分校天文學和天體物理學教授娜塔莉‧巴塔拉(Natalie Batalha)在新聞稿中說,這是一個「清晰的二氧化碳信號」。

來自韋伯(Webb)近紅外光譜儀(NIRSpec)的一系列光曲線顯示了WASP-39 b行星2022年7月10日凌日時,來自其恆星的三種不同波長(顏色)的光線亮度變化。(NASA, ESA, CSA, L. Hustak/STScI)

在WASP-39 b凌日過程中,其恆星部分星光被行星完全遮蔽(導致整體變暗),一些星光則通過行星的大氣層傳輸。

由於不同的氣體吸收不同的顏色組合,研究人員可以分析整個波長光譜中透射光亮度的微小差異,以確定大氣層的確切成分。鑒於其膨脹的大氣層和頻繁的過境,WASP-39 b是透射光譜學的一個理想目標。

此前,NASA的哈勃(Hubble)和斯皮策(Spitzer)望遠鏡在該行星的大氣層中發現了水蒸氣、鈉和鉀。巴塔拉說:「以前用哈勃和斯皮策對這顆行星的觀測給了我們誘人的暗示——二氧化碳可能存在。」

「來自JWST的數據顯示了一個明確的二氧化碳特徵,它是如此突出,幾乎是在向我們喊話。」她說。

團隊成員扎法爾‧魯斯坦庫洛夫(Zafar Rustamkulov)在一份新聞稿中說:「當數據一出現在我的屏幕上,驚人的二氧化碳特徵便抓住了我。」他是約翰‧霍普金斯大學Morton K. Blaustein地球和行星科學系的研究生。

「這是一個特殊的時刻,跨越了系外行星科學中的一個重要門檻。」他補充說。

WASP-39 b於2011年被發現,其質量與土星差不多,大約是木星的四分之一,而其直徑是木星的1.3倍。這顆極端膨脹的熱氣巨行星溫度高達1,600華氏度(871攝氏度)左右。

由於這顆系外行星的軌道非常接近它的恆星——只有太陽與最靠近它的水星之間距離的八分之一,它在略微超過四個地球日的時間裡便可完成一個循環。

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NASA發布木星最新圖像 科學家稱前所未見

【2022年08月24日訊】(記者李言綜合報導)NASA的韋伯太空望遠鏡最近拍到的木星最新圖像顯示,這個太陽系最大行星上充滿了活力:巨大的風暴、衛星、星環,並伴有極光。科學家稱,這一景象「前所未有」。

詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope,縮寫為JWST)在7月為太陽系最大行星拍攝了一組照片。

這些圖片來自韋伯望遠鏡的近紅外相機(NIRCam),它有三個專門的紅外濾光片,向人們展示了木星上的詳細情況。

這是因為紅外光是人眼不可見的,所以這些光被映射到可見光譜上。一般來說,最長的波長顯得更紅,最短的波長顯得更藍。科學家們與公民科學家朱迪‧施密特(Judy Schmidt)合作,將韋伯的數據「翻譯」成圖像。

「我們從來沒有見過這樣的木星。這一切都非常不可思議。」加利福尼亞大學行星天文學家伊姆克‧德佩特(Imke de Pater)說。她在這個項目中發揮了關鍵作用。

「說實話,我們真的沒有想到會有這麼好的效果。」她補充說,「我們可以在一張圖片中看到木星的詳細情況以及木星環、微小衛星甚至星系,這真的很了不起。」

圖為來自詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡的木星合成圖。(NASA/ESA/CSA/Jupiter ERS Team/Judy Schmidt)

耗資100億美元(85億英鎊)的韋伯太空望遠鏡是一項國際任務,由美國國家航空航天局(NASA)領導,其合作夥伴包括歐洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CSA)。

NASA說,在由望遠鏡拍攝的幾張圖片合成的木星獨立視圖中,極光延伸到木星南北兩極的高空,成為木星燈光秀。這是與來自太陽的粒子流互動造成的。

與此同時,眾所周知的「大紅斑」——一個大到可以吞噬地球的風暴呈現出白色。這是因為它反射了大量的太陽光所致。

「這裡的亮度表示高海拔,所以大紅斑有高海拔的霧氣,赤道地區也是如此。」韋伯太陽系觀測跨學科科學家、AURA科學副主席海蒂‧哈梅爾(Heidi Hammel)說,「眾多明亮的白色『斑點』和『條紋』很可能是凝結對流風暴的高空雲頂。相比之下,赤道地區以北的暗色帶子幾乎沒有雲層覆蓋。」

在廣角視野中,韋伯看到了木星及其微弱的星環,這些星環比木星要暗一百萬倍,還有兩顆名為「阿馬爾塞」(Amalthea,木衛五)和「阿德剌斯忒亞」(Adrastea,木衛十五)的小衛星。下方背景中的模糊斑點可能是「干擾」了木星視野的星系。

韋伯太空望遠鏡於2021年12月發射,目前的位置距離地球約100萬英里(160萬公里)。

它可以探測到130億年前,即宇宙大爆炸(Big Bang)後不久開始向地球傳播的光線。

韋伯太空望遠鏡被視為廣為人知的哈勃望遠鏡(Hubble)的繼任,預計將在未來20年成為探索宇宙的主力。