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究竟是誰偷走了TYC 8241 2652的塵埃盤?

臺北天文館_96
・2012/07/17 ・991字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

加州大學Carl Melis等天文學家就目睹了一場類似事件:一顆年輕的類太陽恆星TYC 8241 2652周圍環繞的大量塵埃,意外的再也找不到了。這就像魔術一樣,一下看得到,一下看不到。只是,現在正在討論的這個TYC 8241 2652案例,其所含有的塵埃量足以填滿整個太陽系內側,而且它們是真的都不見了,並不是魔術。想像一下土星環突然消失的景象,不是土星環側面朝向地球的「視覺效果」,而是土星環完全消失的景象,這必定令人相當震撼,而這就是TYC 8241 2652發生的事。相關論文發表在7月5日出刊的《自然》(Nature)期刊中。

TYC 8241 2652位在南天的半人馬座方向,距離地球約450光年,是個很年輕的行星系統,形成迄今僅有1000萬年左右。TYC 8241 2652周圍的塵埃盤,是在1983年被美國航太總署(NASA)紅外天文衛星(Infrared Astronomical Satellite,IRAS)首度觀測到,自彼時起迄今已超過25個年頭。一般認為這個塵埃盤是正在形成的行星彼此間碰撞的碎屑所形成的,是行星形成很普遍的一個過程。如同地球,這些溫暖的塵埃吸收星光的能量,再以紅外波段將這些熱能輻射回太空,因此得以在紅外波段觀測到它。

不過,在2010年時,NASA的廣角紅外巡天探測器(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)觀測資料首度強烈顯示這個塵埃盤消失了。之後,天文學家於2012年5月1日,利用位在智利的雙子南座望遠鏡(Gemini South telescope)取得TYC 8241 2652的紅外影像,確認這些塵埃的確已經消失無蹤,2年半前的WISE觀測結果無誤。在此期間,天文學家也利用多種天文觀測設備進行確認觀測。

目前已經研究過的塵埃環系統有數百個之多,天文學家以前從未碰到這樣的狀況。TYC 8241 2652的塵埃盤消失現象非常劇烈而快速,以人類時間尺度來說,也顯得相當快,更遑論以天文尺度論。這種狀況,讓Melis等人剛開始都單純地以為是某個觀測或分析環節出了什麼問題。

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天文學家陸續提出幾種可能可以解釋這個塵埃盤消失現象的理論。例如,其中一個可能的理論是正在形成的行星彼此撞擊而產生塵埃的過程中所釋出的氣體,可能會促使塵埃快速地落往恆星而被恆星吞噬消失。另一個可能的理論認為撞擊過程中所遺留的較大岩塊,彼此間又會互相撞擊,導致塵粒愈來愈細小。但是,沒有一個理論能讓眾天文學家信服,而且從觀測資料來看,這個消失事件和恆星本身的活動無關。因此,這個塵埃盤消失神秘事件,迄今尚是個未解的謎題。

資料來源:

  1. GOING OUT OF BUSINESS [2012.07.04]
  2. The Mysterious Case of the Disappearing Dust [2012.07.05]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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NASA出動4艘飛船圍觀嫦娥3號登月
果殼網_96
・2014/01/27 ・2413字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 518 ・六年級

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文/Steed

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12月15日,玉兔月球車與嫦娥3號實現互拍。圖為嫦娥3號拍攝的月面上的玉兔月球車。圖片來源:新華網

12月14日,中國的嫦娥3號著陸器成功在月球虹灣著陸區登月。儘管此次探月任務沒有跟美國NASA展開任何形式的合作,但NASA仍在官網上放出了一篇文章,簡述了他們對在月球探測方面取得的種種進展,還一一細數了目前仍在執行任務的4艘繞月衛星將對嫦娥3號登月展開怎樣的觀測。NASA指出,他們「將這次著陸視為一次全新的科研機會,或許能夠增進對月面大氣的研究和觀測。」以下內容就是NASA官網上那篇文章的部分摘譯:

自阿波羅計畫將12人送上月面以來,美國太空總署(NASA)一直致力於月球科學。憑藉「克萊芒蒂娜」(Clementine)和「月球勘探者」(Lunar Prospector)之類的現代探測器,以及最近完成的LCROSS和GRAIL等任務,NASA的科學研究已經幫助繪製出了月面地圖,確定了水冰的存在,還理解了我們這顆衛星不規則的引力場。NASA當前的月球任務,正在幫助NASA更好地理解我們的太陽系,給未來對其他行星天體的探測提供信息,讓我們離未來探測小行星和火星之類的目的地所必需的技術更近一步。

科學家目前正在利用4艘NASA的繞月衛星研究我們的月球。中國的嫦娥3號於12月14日登陸月球,或許會給它們提供一次機會來採集新的數據。美國和國際上的研究者將這次著陸視為一次全新的科研機會,或許能夠增進對月面大氣的研究和觀測。

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嫦娥3號登月時,NASA的「月球大氣及塵埃環境探測者」(LADEE)、「月球勘測軌道飛行器」(LRO)和兩個被稱為「加速、重聯、湍流及電動力學月球-太陽交互作用」(ARTEMIS)的探測器,仍在繞月軌道上繼續它們的科學任務。

儘管美國和中國在這些任務之間沒有展開合作,美國的研究者從這次著陸中看到了潛在的科學價值。採集到的這些數據,將向國際科學界公開。

LADEE

LADEE,即「月球大氣及塵埃環境探測者」,配備著專業設備用於測量大氣成分和塵埃顆粒,或許能檢測到嫦娥3號登月時揚起的塵埃及排出的氣體所導致的月球大氣變化。

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NASA的LADEE探測器,將監測嫦娥3號登月是否會對月面極其稀薄的大氣及塵埃環境造成可以檢測的改變。圖片來源:NASA

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探測器原本的目標,是要研究月球原始大氣及軌道塵埃環境。利用探測器上攜帶的設備,科學家希望回答長期懸而未決的一個問題:月球上因為陽光照射而被帶上電荷的塵埃,能不能解釋幾次阿波羅任務期間檢測到的、在日出之前就出現在月球地平線上的光芒。

自11月10日降低繞月軌道開啟為期100天的首要任務以來,LADEE一直在收集科學數據。科學團隊已經為極其稀薄的月球外大氣層以及塵埃撞擊,建立了科學數據的基準線。在嫦娥3號著陸之前,LADEE團隊收集的數據已經覆蓋了一個完整的月相週期(29.5天)。

在嫦娥3號著陸前後,LADEE將利用它的中性質譜儀(NMS)展開額外的觀測。根據目前能夠獲得的、對嫦娥3號著陸系統的描述,研究團隊推測著陸推進系統將排出一些氣體產物,如水蒸氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳及氫氣。NMS將監測這些產物的密度。此外,LADEE還將繼續它的基準線觀測,以查看月面軟著陸能否對月球的背景塵埃及氣體環境產生足以檢測的變化。

LRO

2009年6月發射升空的月球勘測軌道飛行器(LRO),已經對月球的外大氣層進行了多項科學研究,並且取得了不少獨一無二的成果。這個探測器還拍回了大量清晰度空前的月面圖像。

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NASA的LRO探測器將對嫦娥3號登月點進行多次高分辨率成像觀測,有望俯拍到正在月面上工作的嫦娥3號及玉兔月球車的畫面。圖片來源:NASA

在嫦娥3號登月的當天,LRO將進行多達8次的空間機動,利用它所攜帶的萊曼阿爾法測繪儀(LAMP)掃瞄著陸點附近的月面區域。這台紫外成像光譜儀將尋找嫦娥3號排出的煙塵。

從12月起,LRO上的相機(LROC)將有能力對著陸地點及月球車拍照,分辨率高達每像素大約2米。隨著月球的自轉將嫦娥3號的著陸地點帶到LRO的軌道平面以下,LROC每月都將有機會進行這樣的拍照觀測。反覆的成像觀測,將細緻地測量著陸造成的地表變化,以及玉兔月球車在月面上的運動。

LROC拍攝的照片能夠分辨出嫦娥3號降落引擎導致的地表變化,就如同它對過去的月面著陸器進行的同類觀測一樣。第一次嘗試拍攝時,光照條件不會太理想,因為著陸地點的太陽高度太低,但在接下來的幾個月裡,光照條件會有所改善。嫦娥3號著陸導致的月面大氣及地表的改變,將為LRO提供一個全新的科研機會,來仔細觀察月面上氣體的輸運,以及局部擾動對月面浮土的影響。

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LRO不只傳回了未來載人及無人探測器所需的全部資訊,還顯示出月球要比科學家之前所想像的更加複雜、也更有活力。LRO將繼續向地球發回月球的數據,直到2014年10月。此外,它的任務還有可能再延期2年。

ARTEMIS

ARTEMIS衛星將協助LADEE解釋它對嫦娥3號登月所做的測量。

Image converted using ifftoany
NASA的THEMIS任務示意圖。圖中的5顆衛星,後來有2顆被NASA重新啟用,在繞月軌道上探測月球與太陽風的相互作用。它們也將對嫦娥3號登月展開觀測。圖片來源:NASA

NASA的ARTEMIS任務由兩顆衛星構成,自2010年以來就在繞月軌道上運行。它們原本是NASA的另一項任務THEMIS的探測器,那項任務一共動用了5顆衛星。ARTEMIS任務讓NASA重新啟用了其中兩顆在軌衛星,以延續它們的科學使命。

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第一顆ARTEMIS衛星(P1)於12月14日從距離月面不到200千米的地方飛掠。按照當前的計畫,這顆衛星將尋找與嫦娥3號登月有關的等離子體煙塵及磁場跡象。第二顆衛星(P2)將觀察原始的太陽風等離子體及磁場狀況。這些都是確定月面塵埃為何會揚起所必需的信息。

目前ARTEMIS的研究著眼於測量月球表面的靜電荷、月球在超音速太陽風中拖出的等離子體尾跡,以及月球與太陽風的相互作用。

 

轉載自果殼網

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果殼網_96
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果殼傳媒是一家致力於面向公眾倡導科技理念、傳播科技內容的企業。2010年11月,公司推出果殼網(Guokr.com) 。在創始人兼CEO姬十三帶領的專業團隊努力下,果殼傳媒已成為中國領先的科技傳媒機構,還致力於為企業量身打造面向公眾的科技品牌傳播方案。

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加州大學Carl Melis等天文學家就目睹了一場類似事件:一顆年輕的類太陽恆星TYC 8241 2652周圍環繞的大量塵埃,意外的再也找不到了。這就像魔術一樣,一下看得到,一下看不到。只是,現在正在討論的這個TYC 8241 2652案例,其所含有的塵埃量足以填滿整個太陽系內側,而且它們是真的都不見了,並不是魔術。想像一下土星環突然消失的景象,不是土星環側面朝向地球的「視覺效果」,而是土星環完全消失的景象,這必定令人相當震撼,而這就是TYC 8241 2652發生的事。相關論文發表在7月5日出刊的《自然》(Nature)期刊中。

TYC 8241 2652位在南天的半人馬座方向,距離地球約450光年,是個很年輕的行星系統,形成迄今僅有1000萬年左右。TYC 8241 2652周圍的塵埃盤,是在1983年被美國航太總署(NASA)紅外天文衛星(Infrared Astronomical Satellite,IRAS)首度觀測到,自彼時起迄今已超過25個年頭。一般認為這個塵埃盤是正在形成的行星彼此間碰撞的碎屑所形成的,是行星形成很普遍的一個過程。如同地球,這些溫暖的塵埃吸收星光的能量,再以紅外波段將這些熱能輻射回太空,因此得以在紅外波段觀測到它。

不過,在2010年時,NASA的廣角紅外巡天探測器(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)觀測資料首度強烈顯示這個塵埃盤消失了。之後,天文學家於2012年5月1日,利用位在智利的雙子南座望遠鏡(Gemini South telescope)取得TYC 8241 2652的紅外影像,確認這些塵埃的確已經消失無蹤,2年半前的WISE觀測結果無誤。在此期間,天文學家也利用多種天文觀測設備進行確認觀測。

目前已經研究過的塵埃環系統有數百個之多,天文學家以前從未碰到這樣的狀況。TYC 8241 2652的塵埃盤消失現象非常劇烈而快速,以人類時間尺度來說,也顯得相當快,更遑論以天文尺度論。這種狀況,讓Melis等人剛開始都單純地以為是某個觀測或分析環節出了什麼問題。

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天文學家陸續提出幾種可能可以解釋這個塵埃盤消失現象的理論。例如,其中一個可能的理論是正在形成的行星彼此撞擊而產生塵埃的過程中所釋出的氣體,可能會促使塵埃快速地落往恆星而被恆星吞噬消失。另一個可能的理論認為撞擊過程中所遺留的較大岩塊,彼此間又會互相撞擊,導致塵粒愈來愈細小。但是,沒有一個理論能讓眾天文學家信服,而且從觀測資料來看,這個消失事件和恆星本身的活動無關。因此,這個塵埃盤消失神秘事件,迄今尚是個未解的謎題。

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M94星系,環裡有環?
臺北天文館_96
・2013/06/14 ・784字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 585 ・九年級

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在史匹哲太空望遠鏡拍到的這張M94(或NGC 4736)中,看到的是幾個環?乍看下,會覺得好像有好幾個,但天文學家認為:環只有一個。

天文界一向也認為M94擁有兩個環,且二者大不同:一個很亮,結構緊密的內環,繞著星系的核轉,另一個環除了較黯以外,也比較寬,像大片恆星掉落在主要盤面以外。

然而,最近天文學家發現,此圖中以青藍色代表恆星光的這個外部環,搞不好可能只是光學錯覺。2009年一項研究中,天文學家曾結合了太空和地面望遠鏡的紅外線、紫外線、可見光及近紅外線資料,有了M94完整的圖像,進一步可得知,從我們的觀點看到這「兩個」旋臂,其實只是一個單獨而連貫的環。

但M94的內環,就不是光學幻覺了。被認為是「星爆環」(Starburst ring),在這塊小小的範圍裡,恆星生成速度相對地超快。一般誘發星爆的原因,多和兩星系間重力相互作用有關,但M94這個案例中,事實上,星系的橢圓形狀,可能才是星爆的主因。

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另外,在星爆環的內環和旋臂狀外環間,還塞了一些東西,這些其實是星系的盤面。縷縷綠色絲狀的星際塵,乍看下雖然很像一組重重疊疊的環,事實上塵埃呈弧狀是受到旋臂的曲線緊密扭絞的影響。

M94距離我們大約有1700萬光年,離銀河系有點遠。1781年時由梅西爾的助手Pierre Méchain首度發現,並納入梅西爾天體總表。

在上圖中以藍色和青色顯示的紅外光,波長範圍介於3.6~4.5微米之間,代表恆星的光。波長8微米及24微米的光是用綠色及紅色表示,分別代表溫度比較冷一點和溫度略為偏暖的這兩種塵埃。史匹哲紅外太空望遠鏡的冷媒在2004年時告罄,這些紅外波段的觀測是完成於冷媒用光以前。(Lauren譯)

資料來源:Galactic Wheels within Wheels[2013.05.29]

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・2012/07/17 ・991字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

加州大學Carl Melis等天文學家就目睹了一場類似事件:一顆年輕的類太陽恆星TYC 8241 2652周圍環繞的大量塵埃,意外的再也找不到了。這就像魔術一樣,一下看得到,一下看不到。只是,現在正在討論的這個TYC 8241 2652案例,其所含有的塵埃量足以填滿整個太陽系內側,而且它們是真的都不見了,並不是魔術。想像一下土星環突然消失的景象,不是土星環側面朝向地球的「視覺效果」,而是土星環完全消失的景象,這必定令人相當震撼,而這就是TYC 8241 2652發生的事。相關論文發表在7月5日出刊的《自然》(Nature)期刊中。

TYC 8241 2652位在南天的半人馬座方向,距離地球約450光年,是個很年輕的行星系統,形成迄今僅有1000萬年左右。TYC 8241 2652周圍的塵埃盤,是在1983年被美國航太總署(NASA)紅外天文衛星(Infrared Astronomical Satellite,IRAS)首度觀測到,自彼時起迄今已超過25個年頭。一般認為這個塵埃盤是正在形成的行星彼此間碰撞的碎屑所形成的,是行星形成很普遍的一個過程。如同地球,這些溫暖的塵埃吸收星光的能量,再以紅外波段將這些熱能輻射回太空,因此得以在紅外波段觀測到它。

不過,在2010年時,NASA的廣角紅外巡天探測器(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)觀測資料首度強烈顯示這個塵埃盤消失了。之後,天文學家於2012年5月1日,利用位在智利的雙子南座望遠鏡(Gemini South telescope)取得TYC 8241 2652的紅外影像,確認這些塵埃的確已經消失無蹤,2年半前的WISE觀測結果無誤。在此期間,天文學家也利用多種天文觀測設備進行確認觀測。

目前已經研究過的塵埃環系統有數百個之多,天文學家以前從未碰到這樣的狀況。TYC 8241 2652的塵埃盤消失現象非常劇烈而快速,以人類時間尺度來說,也顯得相當快,更遑論以天文尺度論。這種狀況,讓Melis等人剛開始都單純地以為是某個觀測或分析環節出了什麼問題。

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天文學家陸續提出幾種可能可以解釋這個塵埃盤消失現象的理論。例如,其中一個可能的理論是正在形成的行星彼此撞擊而產生塵埃的過程中所釋出的氣體,可能會促使塵埃快速地落往恆星而被恆星吞噬消失。另一個可能的理論認為撞擊過程中所遺留的較大岩塊,彼此間又會互相撞擊,導致塵粒愈來愈細小。但是,沒有一個理論能讓眾天文學家信服,而且從觀測資料來看,這個消失事件和恆星本身的活動無關。因此,這個塵埃盤消失神秘事件,迄今尚是個未解的謎題。

資料來源:

  1. GOING OUT OF BUSINESS [2012.07.04]
  2. The Mysterious Case of the Disappearing Dust [2012.07.05]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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