2020,十大天文事件(下)
来源:科普中国
发布时间:2020-12-30
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2020年即将过去。无论人类经历了多少痛苦、撕裂,或是欣喜、幸福,这365天对宇宙来说依然只是最微小的一瞬间。时间可以量化,而人生不能量化;空间可以量化,而存在不能量化;结构可以量化,而感受不能量化……在确定性中,不确定性又是我们所有快乐和悲伤的源泉......

2020年,全球疫情蔓延,不少天文台都曾短暂关闭。即便如此,科研一线的天文学家们仍然与宇宙争分夺秒取得了一些令人欣慰的进展。在此,我们选取了2020年十大天文事件,与大家分享。

06阿雷西博坍塌退役 中国天眼顺利验收
1974年11月16日,一束包含有1679位数据的无线电信号通过一个305米口径的望远镜发射向M13星团。这个望远镜就是赫赫有名、在科学界做出过无数贡献、位于波多黎各的阿雷西博射电望远镜,它所发射的信号也被称为阿雷西博信号。阿雷西博望远镜于1963年建成,在科学上作出了重大科学贡献。就在这位功勋卓越的射电巨人准备度过57岁生日之前,两个连接中间馈源舱的缆绳先后突然断裂,导致观测镜面受损。12月1日,因为其它绳索也接连断裂,整个重达900吨的馈源舱平台从空中坠落,重重地摔在了中间的大锅上,碎片一地。阿雷西博以这样悲壮的方式结束了自己波澜壮阔的一生。

06阿雷西博望远镜于1963年建成,在其运行的57年间,曾经在科学上作出了重大科学贡献。版权/Arecibo Observatory

所幸的是,几年前的2016年9月25日,中国在贵州建成了世界上单口径最大的500米球面射电望远镜,简称FAST,它的综合性能达到了阿雷西博望远镜的10倍。经过几年调试,FAST于2020年1月11日通过了国家验收,正式投入运行。在试运行和正式运行的4年多的时间里,FAST已经发现了一批脉冲星,还在帮助解决快速射电暴的产生机制方面做出了独有贡献,这项成果也入选了2020年英国《自然》杂志的10大科学进展。

07新智彗星偶然出现 ATLAS大彗星碎裂
新智彗星的官方名称为C/2020 F3(NEOWISE),是一个长周期的彗星,轨道近似接近于一个抛物线轨道,于2020年3月27日被美国的WISE卫星的NEOWISE项目所发现。发现之时,它是一个18等的天体;到7月中旬一段时间之内,彗星在整个晚上可见,甚为壮观,吸引了无数爱好者的拍摄和专业人士进行研究。

07彗星扫过北方天空,展现出长长的彗尾。浅色的尘埃彗尾呈现宽大的弧形,与之分离的蓝色彗尾,是由彗发中物质被太阳风的磁场拖曳出来所形成的离子尾,在阳光作用下发出了荧光。版权/林子轩

而在今年早些时候,大家本来对另外一颗名为ATLAS的大彗星充满希望。彗星ATLAS的官方名称是C/2019 Y4,是撞地警报系统(ATLAS)在2019年12月28日发现的,当时预测的轨道周期为6011年。早期的观测预测表明,它的亮度增加很快,很可能会达到0等。不过很遗憾的是,天文学家发现在3月22日发现,彗星呈现解体迹象,亮度在3月30日达到7等之后就一直降低。四月初,天文学家们发现彗星已经裂成了至少4块;到20日左右,彗星裂成了25-30块。5月中旬,即使通过望远镜观察,彗星也变得很弥散,到21号完全看不到了。

08快速射电暴FRB新进展
快速射电暴可以说是继伽马射线暴之后另外一类让天文学家着迷的宇宙现象。在过去几年,随着多种新的设备的投入使用,比如500米口径的中国天眼射电望远镜FAST、加拿大氢强度映射实验(CHIME)望远镜等,使得这个领域获得了爆发式的发展。就在2020年,快速射电暴的产生机制获得了重大进展。

082016年,天文学家首次确认发现了第一例重复的快速射电暴FRB121102,并首次确认了FRB121102的源头,它来自于距离地球30亿光年之外的一个矮星系外围的恒星形成区。这个源的首次爆发是在2012年11月2日被阿雷西博望远镜记录到。版权/ Danielle Futselaar

正是这些新的进展,让我们对于快速射电暴的产生过程有了更为深入的理解。我们也可以看到,基于FAST望远镜的大口径以及高灵敏度,在帮助我们理解这些宇宙谜团的过程中起到了无可替代的作用。有人曾说,对FRB的探索就像是在谱写一本宇宙侦探小说,如今众多望远镜已经帮助我们确认了一个重要“嫌犯”,让我们期待2021年的更多观测数据和精彩发现。

09金星生命争议
2020年9月14日,英国《自然·天文学》杂志发表了一篇题为《金星云层中的磷化氢气体》的研究文章。文章表明科学家通过望远镜发现了金星云层中含有磷化氢。磷化氢在地球上是与生命有关,而且燃点很低,之前人们常说的的鬼火就是磷化氢的燃烧。所以这种气体被认为是潜在的生物信号,可能是其它行星和天体上存在生命的证据。文章结果一经公布就引起了不少科学家和大众的强烈兴趣,尤其对于生命探测的科学家们而言,这犹如茫茫黑夜中的一丝亮光,让他们看到了生命探测的曙光。

09艺术家笔下的金星与磷化氢。2020年9月14日,《自然 · 天文学》杂志发表了《金星云层中的磷化氢气体》的研究文章,科学家通过望远镜发现了金星云层中含有磷化氢,这种气体被认为是潜在的生物信号,可能是其他行星和天体上存在生命的证据。版权/ ESO / M. Kornmesser / L.Calçada 和 NASA / JPL / Caltech

10多波段银河系图景
1785年,英国的天文学家威廉·赫歇尔通过计数恒星,绘制出人类第一张银河系全景图。2020年12月,欧空局发布了盖亚的第三次早期数据:基于34个月观测数据而得到的恒星位置、运动、亮度和颜色等结果。相比较2018年的观测数据而言,此次发布的恒星数目更多,从之前的16亿颗恒星到目前的超过18亿颗恒星,而且精度也有所提高,增加了至少1.2倍以上,对于自行速度的测量提高了1.9倍以上,成为人类历史上最为精细的银河系恒星地图。而今年早些时候,6月19日,德国马普地外所发布了一张有关银河系的X射线巡天图,有别于盖亚卫星的光学波段,这张图展示了银河系在X射线高能波段的模样。

10欧洲空间局发布的基于盖亚的银河系恒星地图。版权/ ESA

【全文版“2020年十大天文事件”,尽在《中国国家天文》2020年12月号】

作者简介 /

苟利军,中国科学院国家天文台研究员,恒星级黑洞研究团组首席科学家,中国科学院大学天文学教授。《中国国家天文》杂志执行总编,北京天文学会副理事长。2020年被授予“中国航天科普大使”称号。

郝方甲,《中国国家天文》特邀编辑,曾四次获得中国新闻奖一等奖。

中国国家天文

《中国国家天文》杂志由国家天文台主办。

本刊面向广大公众,提供科学性、文化性、艺术性、收藏价值兼备的天文学内容及文化生活。


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