2019年可以作為天文學發(fā)展的里程碑的新聞的種子很久以前就已經(jīng)被播種下了。十年來的策劃使天文學家得到了歷史上第一張黑洞的照片。近30年以來的設計讓我們等到了新視野號的飛行。還有,最新的星際旅客可能會在我們發(fā)現(xiàn)太陽系一百萬年之前就開始了旅行……
同樣地,為了未來的發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在的一些工作也在2019年進行著。激光干涉引力波天文臺(LIGO)和處女座引力波檢測于2019年4月19日上線。同時,可能發(fā)生的關(guān)于引力波的大事件也在大量涌入。他們期待著在2020年4月,項目進行到一半的時候檢測到一些值得關(guān)注的事情
圖解:藝術(shù)家用圖解釋了兩個黑洞準備合并。
天文學家也在準備的階段關(guān)于下個任務的達成,詹姆斯韋伯太空望遠鏡將在2021年使用。四個任務觀點正在爭奪一個獎項,每一個觀點都有不同的電磁波譜。最后的決定將會在2021年早些時候達成。
美國宇航局同時也宣布了兩個非常振奮人心的任務,它們需要更長的時間來取得成果:“毒蛇漫游者“將會在2022晚些時候登陸月球,以及“蜻蜓任務“將會在2034年發(fā)射一架漫游者大小的無人機為了探索土星的衛(wèi)星泰坦(土衛(wèi)六)。
圖解:蜻蜓登陸器正在著陸的圖解。美國宇航局。
在這個時候,接近2019年的尾聲,我們一起回顧一些2019年引人矚目的天文新聞。
1.黑洞陰影初問世
圖解:科學家們使用電腦代碼和幾個月的分析合成了在星系m87超大質(zhì)量黑洞中心的圖片。黑暗中心標志這光穿過了視界,就無法出來了。事件視界望遠鏡合成。
2019年4月,天文學家公布了第一幅黑洞的剪影圖像,是一個漆黑的黑洞,與它吸收的積累的熱的放射氣體形成對比。這個剪影圖像只用40微秒-大概是從64,000公里外看的縮略圖大小。為了完成這個壯舉,這些年世界上的射電望遠鏡進行了計劃和合作。
2.新視野號飛掠“天涯海角”
在新年這天,NASA的新視野號飛過柯伊伯帶天體2014MU69。這顆我們探測過的太陽系中最遠的天體現(xiàn)在正式的名字為天涯海角。
圖解:新視野號的科學家們用合并可見光與近紅外線地圖的方式創(chuàng)作出一個復合的圖像(如右圖)。這里所說的近紅外線地圖是2014年MU69用位于中心的航天器LORRI相機拍攝的高分辨率圖像。這一復合的圖像展示了兩側(cè)整體的紅色,也展示了這個物體“頸部”有一種很亮但不很紅的物質(zhì)。
這樣的觀點很新穎,也很出乎意料。因為我們看到的是一個暗紅色的“雪人”突然變得連“雪人”都不像了。“新視野號”的仍處于向下連接地球的過程中的數(shù)據(jù)正在揭示早期太陽系中行星是如何形成的。
3.月球軟著陸……也沒有那么“軟”
2019年,共有三個國家——將來會有更多!——計劃在隔壁鄰居上進行著陸。中國的嫦娥四號探測器于一月在月球著陸,使中國成為2019年首個,也是唯一一個成功著陸的國家。著陸器和巡視器至今仍在月球背面的馮·卡門撞擊坑里進行探測。(注:嫦娥四號著陸器在2019年12月4號完成月夜設置,進入休眠狀態(tài)。)
圖解:位于月球背面的玉兔2號巡視器反射著太陽光。
另外兩個著陸計劃就沒有這么圓滿了。首個私人資助的月球任務——以色列的“創(chuàng)世紀”登月任務,在4月11日登陸月球時主下降發(fā)動機出現(xiàn)故障。印度“月船2號”的著陸器和月球車,分別被命名為“維克拉姆”和“普拉剛(智慧)”,在他們計劃降落的月球南極不遠處發(fā)生了軟件故障。然而,“月球2號”軌道器仍然在運作中,持續(xù)繪制著月球的表面。
圖解:該信息表顯示了截止2019年4月的全部月球計劃。
4.第二個星際來客
2018年,當天文學家發(fā)現(xiàn)“奧陌陌”小行星時,我們認為這種太陽系外來客事件是偶然事件。你瞧,僅在一年后我們就發(fā)現(xiàn)了第二個!
圖解:彗星2I/鮑里索夫的這幅色彩對比鮮明的照片,捕捉于2019年9月10日,夏威夷雙子座天文臺。
雖然“奧陌陌”挑戰(zhàn)了我們對這種天體的來源的固有認知,但彗星2I/鮑里索夫滿足我們的所有預期。鮑里索夫的規(guī)格和構(gòu)成匹配了,甚至它還顯擺了它的慧狀絨毛。對鮑里索夫彗星的觀測將持續(xù)到2020年初。
5.小行星之旅
日本隼鳥2號飛行器創(chuàng)造了歷史:它在小行星162173龍宮上降落了兩次,以采集小行星物質(zhì)樣本。現(xiàn)今,隼鳥2號正在返程的路上,預計將于2020年12月掠過地球。裝載小行星樣本的返回艙將降落至澳大利亞沙漠中,介時將對之進行回收。
圖解:Ryugu龍宮
同時,美國宇航局冥王號仍在繞101955貝努小行星軌道上探索著,未預料到的凹凸不平的地形給它在樣本采集點的選擇上造成了困難。在12月,美國宇航局宣布暫定南丁格爾隕石坑為樣本采集點,預期將于2020年年中進行采集。
6.飛向太陽
就在本月,帕克太陽探測器完成了它的第一項成果。它已完成了24個計劃軌道中的三個,使它越來越接近太陽。帕克號已經(jīng)掠過太陽最外層的大氣層,穿過了離可見表面2400萬公里 的距離,也就比水星在近日點距離的一半多一點。
圖解:太陽風上的“逆轉(zhuǎn)事件”模擬動圖;圖源;NASA / Conceptual Image Lab / Adriana Manrique Gutierrez
在其他初步發(fā)現(xiàn)當中,天文學家們宣布他們在太陽風中發(fā)現(xiàn)了“超級巨浪”,它能在幾秒鐘內(nèi)使粒子加速超過每小時48萬公里。磁場的逆轉(zhuǎn)伴隨著這些變化,天文學家認為這種所謂的逆轉(zhuǎn)可能是加熱太陽外層大氣的關(guān)鍵。
7.星鏈與星星之間的較量
2019年最具爭議的進展或許就是太空探索技術(shù)公司(SpaceX)多次發(fā)射的“星鏈”(Starlink)衛(wèi)星。雖然衛(wèi)星承諾了全球?qū)拵Щヂ?lián)網(wǎng)(有價格),一個足夠崇高的目標,但五月份發(fā)射的第一批衛(wèi)星的亮度引發(fā)了爭議且仍在持續(xù)。
圖解:11月18日星期一清晨,美國西北大學的克里夫·約翰遜和他的同事們在塞羅托羅美洲天文臺的長達4米的布蘭科望遠鏡上用暗能量相機拍下了這張照片。在6分鐘的曝光時間里,19顆星鏈衛(wèi)星的軌跡穿過了這幅圖像。這張照片是作為深入研究的一部分拍攝的,該研究正在繪制麥哲倫星云的外圍,以及南部天空的大部分,以尋找圍繞麥哲倫星云或銀河系的新矮星系。
當“星鏈”衛(wèi)星還在低軌道上并聚集在天空中時,衛(wèi)星列車就出現(xiàn)了。但即使衛(wèi)星已經(jīng)升空,它們?nèi)匀皇敲髁恋摹B?lián)邦通信委員會(Federal Communications Commission)批準了約1.2萬枚衛(wèi)星的發(fā)射,數(shù)量之多令人震驚。僅2019年一年就發(fā)射了120顆衛(wèi)星,另一顆則預定在12月底發(fā)射。
8. “機遇號“的告別
2018年的一場沙塵暴覆蓋了“機遇號”火星探測器的太陽能電池板,但數(shù)月來,美國宇航局(NASA)的工程師們一直在努力恢復“機遇號”火星探測器。但是毫無用處——NASA在2月份正式宣布了“機遇號”任務的結(jié)束。
圖解:“機遇號“火星探測器歷史性地跋涉到“奮進“隕石坑:圖源:NASA / JPL-Caltech / MSSS / NMMNHS
“勇氣號”原計劃持續(xù)90天,但卻持續(xù)了近15年,行程約45.16公里(28.06英里),它改變了我們對這顆紅色星球潮濕溫暖的過去的理解。
9.諾獎花落天文學
天文學家并不是每一年都能獲得諾貝爾物理學獎——上一次是在2017年,再上一次是在2011年了。2019年諾貝爾獎頒給了詹姆斯·皮布爾斯,米歇爾·麥耶和迪迪埃·奎洛茲。因為他們不同發(fā)現(xiàn)為我們在宇宙中的定位提供了新的視角:皮布爾斯在其宇宙學方面的理論工作獲此殊榮,麥耶和奎洛茲則是因發(fā)現(xiàn)一顆圍繞類太陽恒星旋轉(zhuǎn)的行星得到表彰。
10.木星大紅斑擴散
對于家用型望遠鏡來說,2019年的盛事或許是木星大紅色斑點(GRS)的擴散。 鮮紅的無甲烷薄片從西端露出來,大紅斑的東端,即南赤道帶,似乎正從大風暴中汲取物質(zhì),在這兩端之間架起了一座橋梁。
圖解:克萊德·福斯特(Clyde Foster)于5月20日在南非百夫長(Centurion)用14英寸望遠鏡和ZWO ASI290MM相機拍攝到的木星
這種剝離事件并非聞所未聞,但過去很少發(fā)生。 最近幾年,它們似乎頻繁出現(xiàn)。 目前尚不清楚這些事件與“大紅點”尺寸縮小有何關(guān)系,但也未必。
榮譽獎:蓋亞的新視角
早在2018年,歐洲航天局就發(fā)布了其蓋亞項目所測繪的銀河系最新星圖,展現(xiàn)了超過10億顆銀河系恒星的位置。如今,這些數(shù)據(jù)都得到回報——天文學家對銀河系的質(zhì)量得出了一個更為精確的估計,相當于1.5萬億個太陽。他們還為我們與我們的姊妹星系仙女星系的相遇測算出了新的時間,從現(xiàn)在的39億年推遲到45億年,并把碰撞方式改為了側(cè)面碰撞。
圖解:在這張來自美國宇航局GALEX衛(wèi)星的仙女座星系的照片上,黃色箭頭表示根據(jù)Gaia第二次數(shù)據(jù)發(fā)布的數(shù)據(jù),在不同位置的平均恒星運動。恒星運動:ESA/Gaia;背景圖像:NASA/Galex;R.van der Marel/M.Fardal/J.Sahlmann(STScI)
許多研究也在使用蓋亞來探索銀河系的歷史,甚至探測它周圍的暗物質(zhì)。單獨來看,這些研究可能意義不大,但它們共同改變了對我們稱之為家的星系的理解。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3. Monica Young- skyandtelescope-柿原春茶 JingHou 八大珊人 柒月未央 茍利國 提燈養(yǎng)草 質(zhì)子教授
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