超新星爆炸
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宇宙罕見組合！恆星吞掉中子星後又吐出來 天文學家驚呆了
中國天文學家團隊發現宇宙中一對極為罕見的宇宙雙星，該對雙星由一顆每秒旋轉近百次的毫秒脈衝星（Pulsar），與一顆遭部分剝離的氦星（helium star）所構成，兩者以極為緊密的軌道互相環繞。這是人類首次觀測到毫秒脈衝星與氦星伴星共存的天體系統，研究成果已於今年5月發表於《Science》期刊。美國雜誌《天文學》（Astronomy）報導，這顆脈衝星編號為PSR J1928+1815，最初由天文學家透過號稱「中國天眼」的500米口徑球面射電望遠鏡（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope；FAST）於2020年5月發現，並在同年稍晚展開後續觀測。研究團隊確認，這顆毫秒脈衝星與其伴星間的軌道極為緊密，距離相當於太陽至小行星帶外緣的距離，但兩者的公轉周期僅為3.6小時，遠快於主小行星帶繞日所需的數年時間。研究人員推測，這個雙星系統最初由兩顆普通恆星構成，其中質量較大的恆星先耗盡燃料並發生超新星爆炸，留下緻密的中子星；質量較小的伴星則緩慢演化並逐漸膨脹，由於兩顆星星相距接近，中子星開始從伴星吸取物質，並因此加速自轉。然而，隨著伴星失去物質，內部引力減弱，使其進一步膨脹，最終外層氣體包覆住中子星，此階段稱為「共有包層（common envelope；CE） 」階段，兩顆星會在包層中產生摩擦，軌道持續縮短並加熱包層氣體，直到約1000年後，伴星外層被脈衝星能量與摩擦加熱所驅散，僅剩下其富含氦的內核，成為目前觀測到的氦星。這項發現是首度實際觀測到毫秒脈衝星與氦星伴星共構的系統，驗證長期以來的理論預測。領銜這項研究的中國科學院教授韓金林表示，「這種組合不是透過正常的恆星演化產生，形成過程非常特殊。」至於論文第一作者楊宗霖補充，氦星階段在恆星一生中非常短暫，僅約1000萬年，因此天文學家觀測到這樣的組合極為罕見。研究團隊估計，整個銀河系中此類雙星系統僅有數十對。不過也有天文學家對此發現提出挑戰，美國加州大學聖塔克魯茲分校（University of California, Santa Cruz；UC Santa Cruz, UCSC）的天文學教授拉米雷斯-魯伊斯（Ramirez-Ruiz）指出，如果雙星系統在超新星爆炸後失去超過一半總質量，應當會彼此分離。他則推測，或許是超新星爆炸的不對稱反衝將中子星推向伴星，讓雙星系統得以維持結合，也不排除原本為三合星系統，最終合併成如今的樣貌。無論雙星系統的起源為何，天文學家皆指出，此一重大發現有助於專家了解「共有包層」階段的過程，也對研究重力波來源的中子星合併具重要意義，未來如果氦星再度膨脹並供應更多物質給脈衝星，不僅可能進一步加快其自轉，也可能釋放出強烈X射線，甚至產生可偵測的重力波。韓金林表示，研究團隊至今已發現近770顆脈衝星，未來將持續利用FAST深入觀測，希望找到更多奇特的宇宙系統。
史上最強大宇宙「伽馬射線暴」震驚天文界 NASA：超新星爆炸坍縮形成黑洞
全球多個天文觀測站都在10月9日這天觀測到了一束可能是人類天文紀錄史上威力最強大的伽馬射線暴（Gamma RayBurst，GRB），更導致美國航太總署（NASA）的數顆在軌探測器「暫時失明」，相關發現引發學界轟動。NASA宣稱，伽馬射線暴是已知宇宙中最強大的爆炸現象，被認為是由聯星（Binarystar）等恆星級天體碰撞所引發，或意味著黑洞剛從超新星爆炸中誕生。據CNN的報導，本次的伽瑪射線暴被NASA的費米伽瑪射線太空望遠鏡、尼爾格雷爾斯雨燕天文台首次觀測到，並被命名為「GRB221009A」，引發國際天文學界高度注意。NASA認為，這次的伽瑪射線暴發生在距離我們約24億光年的人馬座，推測應該是一顆質量為太陽好幾倍的大質量恆星在超新星爆炸中坍縮並形成黑洞，由此產生了這個歷時超過10小時且非常耀眼的脈衝，估計比一般伽馬射線暴還要亮10倍，甚至由於太亮而多次觸發NASA的伽瑪射線偵測衛星，而一般伽瑪射線只會觸發一次。馬里蘭大學博士生歐康納（Brendan O'Connor）表示，「由於這次的爆發是如此明亮和接近地球，我們相信這是一個百年難得一遇的現象，可以協助天文學家了解一些最基本的問題，例如黑洞的形成，以及暗物質的存在。」
「宇宙最龐大星系」被荷蘭發現 銀河系比它小150倍
俄羅斯與烏克蘭邊境局勢緊張，引起國際的關注，不過最近有一項宇宙新發現也值得注意，台北市立天文科學教育館指出，荷蘭萊頓天文台（Leiden Observatory）的研究團隊，在距離地球約30億光年處發現一個巨大星系，其範圍廣達1630萬光年，是目前已知宇宙中最龐大的星系，相較之下，銀河系直徑僅10餘萬光年，足足比它小了150倍。天文館也指出，該巨大星系屬於電波星系，天文學家目前對這類星系尚不完全瞭解，推測在其中心有一個超巨質量黑洞，當它吸積周圍物質時，部分物質匯集到黑洞兩極，並以接近光速的速度朝兩極方向噴發電漿噴流，形成巨大的電波瓣。這個巨大星系，天文學家以希臘神話中的巨人「阿爾庫俄紐斯」（Alcyoneus）來稱呼。天文館表示，一般星系的電波瓣僅約百萬光年，Alcyoneus的電波瓣卻廣達1630萬光年，因而造就出這個龐大的星系。天文館表示，宇宙中無奇不有，天文學家發現一顆直徑不到300公里的小行星，竟擁有3個月亮，還有罕見的超新星爆炸事件，銀河系在近千年內只出現過3次，但2億光年外的某個星系居然半個月內出現3顆超新星。天文館於2月26日舉辦「宇宙紀事」講座，將詳細介紹這些宇宙新發現。
人類首次觀測到「恆星死亡過程」 天文學家驚嘆：過去研究被推翻
科學家知道恆星死亡時會產生名為超新星（Supernova）的爆炸，然而，過去天文學家從未「即時」觀測到恆星死亡的過程，直到名為「劇痛」（throes）的紅超巨星（Red Supergiant）坍縮成一顆II型超新星SN 2020tlf的過程中，人類才首度即時觀測到恆星死亡與超新星誕生的過渡過程。綜合外媒報導，美國加州柏克萊大學與西北大學，在「劇痛」爆炸前對它進行觀察，發現紅超巨星坍縮的過程非常絢麗，並非過去假設的安靜，並在它爆炸前的最後一年裡發出明亮的輻射，其原因可能是星體內部發生重大變化，然後在坍縮前出現劇烈噴發，有趣的是，過去的天文觀測，並無發現紅超巨星爆炸前有留下劇烈發光的證據。紅超巨星死亡前發出耀眼輻射。（圖／翻攝自推特）而正是「劇痛」發出耀眼輻射，天文學家才在2020年夏天於夏威夷大學天文學研究所，探測到這顆即將毀滅的恆星，而就在幾個月後，研究團隊便觀測到超新星爆炸照亮星系的「瞬間」。該研究的主要作者格蘭（Wynn Jacobson-Galán）指出，這顆紅超巨星坍縮、爆炸的過程，對人類研究星體產生莫大幫助；另位作者馬爾古帝（Raffaella Margutti）則形容，整個過程就像在「看定時炸彈爆炸」。「劇痛」在爆炸前的質量為太陽10倍以上，位於離地球1.2億光年的NGC 5731星系中，研究團隊將繼續觀測並收集有關SN 2020tlf的數據。雖然超新星爆炸非常耀眼，但如果在距離地球30至1000光年的位置爆炸，將會消耗掉臭氧層，使地球上的生物暴露在太陽與宇宙輻射下，最壞的情況「地球上所有生物將瞬間死亡」。
霍金曾警告「別接觸外星人」 中國不甩建議宣布：天眼有新發現
中國位於貴州的世界最大射電望遠鏡FAST（Five hundred meter Aperture Spherical Telescope，又稱天眼）在2016年9月25日落成，去年1月11日啟用，並啟動「尋找外星人」計畫，近日中國宣布：「中國天眼有了新發現」。綜合陸媒報導，科學研究人員首次找到了脈沖星三維速度與自轉軸貢獻的證據，天文台博士姚菊枚指出，巨大質量的恆星死亡時，會以超新星爆炸的方式催生出「脈沖星」，具有更高的運動速度和更快的自轉，經過幾十年研究，科學家發現脈沖星的速度和自轉軸普遍存在「共線」關係，但由於徑向速度測量十分困難，以往的研究都停留在垂直於視線方向的二維平面上。霍金曾數度警告中國。（圖／達志／美聯社）中國天眼觀測到超新星遺跡S147中脈沖星，分析編號「J0538+2817」，首次以閃爍的方式分析得出位置和速度，同時也測出三維自轉軸的方向。相關論文已刊登在《自然．天文》國際學術期刊上。事實上，已故英國學者霍金堅信外星人存在，他生前曾數度警告中國「不要接觸外星人」，更公開反對天眼計畫，認為外星人可能會帶來浩劫，但中國政府仍執意進行。