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發現超新星的前身恆星?

臺北天文館_96
・2012/08/18 ・1064字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 533 ・七年級

Ia型超新星(Type Ia supernova)是非常劇烈而明亮的恆星爆炸事件,天文學家透過觀察Ia型超新星的亮度,可以估算出它們所在的距離,並因此而得出宇宙正在加速膨脹的結論。但事實上,天文學家對Ia型超新星究竟如何是發生的,瞭解還是非常有限?由美國卡內基科學研究所(Carnegie Institution for Science)Stella Kafka領軍的研究小組,最近識別出一個Ia型超新星爆炸之前的恆星系統,讓天文學家得以進一步瞭解Ia型超新星發生之前的恆星狀態。相關論文發表在《英國皇家天文學會月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)中。

目前較普遍接受的Ia型超新星理論是雙星系統中的其中一顆子星是白矮星,當它掠奪伴星質量以致超過1.4倍太陽質量的錢卓極限時,便引起劇烈熱核反應導致爆炸。不過,關鍵問題在於:那個被掠奪的受害恆星性質為何?白矮星如何增加質量?以及,這個質量增加的過程會如何影響爆炸的特性?

為了解決這些問題,科學家搜尋有可能發生Ia型超新星爆炸的雙星系統。這項工作並不簡單,因為相當於在大海裡撈針,他們列出了數千個可能的雙星系統,但還沒在這個候選名單中發現任何一個系統真的發生爆炸。Kafka等人藉由識別與Ia型超新星有關的鈉氣體來找尋可能的候選雙星系統,因為鈉氣體可能是雙星中的那顆被掠奪質量的受害者向外拋出的氣體,常在Ia型超新星爆炸現場附近偵測到鈉氣體的存在。這,就很可能是瞭解超新星爆炸前的前身恆星的線索。即使如此,Kafka等人的工作也只比大海撈針好一點點而已。

然而,利用位在智利的Las Campanas觀測站DuPont望遠鏡所做的觀測資料,Kafka等人很幸運地發現船底座QU(QU Carinae)雙星系統具有鈉氣體特徵,是個非常可能的超新星前身恆星。這個系統真的含有一顆正在從身為巨星的伴星處掠奪質量的白矮星,而且也在這個系統周圍偵測到鈉氣體。

船底座QU列名在一種較少見的雙星星表中,這種雙星非常明亮,而且其中的白矮星從伴星處掠奪質量的速度非常快。鈉氣體應該是在那個身為巨星的伴星的大氣中製造出來的,之後經由恆星風散佈到雙星周圍。如果白矮星發生超新星爆炸,則能偵測到類似其他Ia型超新星的那種鈉氣體譜線特徵。

Kafka表示:他們非常高興能識別出船底座QU雙星系統,如能進一步了解這些系統中兩顆子星的特性、兩星之間質量交換的狀況,或是這對雙星長期的演化狀況,便能讓天文學家全面瞭解這類雙星如何能製造宇宙最重要的爆炸事件,當然也能藉由這個宇宙標準燭光之一的Ia型超新星進一步瞭解整個宇宙的加速膨脹等演化狀況。

資料來源:Supernova progenitor found?[2012.08.06]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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臺北天文館_96
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全台首座科研火箭場正式啟用!——坐落在依山傍海的屏東牡丹鄉

PanSci_96
・2022/01/18 ・2103字 ・閱讀時間約 4 分鐘

科技部「短期科研探空火箭發射場域」近日開放符合規定的火箭科研團隊申請使用!這是台灣太空發展繼去年 5 月立法院三讀通過《太空發展法》後,另一個重要的里程碑。

什麼?台灣竟然有發展太空科技!

沒錯!截至目前為止,全球有超過 90 個國家擁有自己的衛星,並有超過 31 個國家制定了國家太空法規,可見各國都砸下重金發展衛星和火箭等相關技術。正因為太空科技是現代全球競爭的新場域,台灣在具有基礎技術能量的前提之下,也決定加入太空科技的行列!

自 2020 年以來,行政院開始推動資訊及數位、資安卓越、精準健康、綠電及再生能源、國防及戰略、民生及戰備等六大核心戰略產業。其中,太空科技為國防及戰略產業的核心領域。在今年 1 月 13 日起開放申請的「短期科研探空火箭發射場域」,是台灣第一座以科研任務為主的火箭發射場,更是太空科技的里程碑!

地處屏東原住民部落的發射場域

科技部選定屏東縣牡丹鄉旭海村牡丹灣段 742-1 及 743-1 地號做為「短期科研探空火箭發射場域」,該場域占地面積 9,700 平方公尺,是國有海岸林地,也是原住民保留地。由於涉及原住民族的土地及權利,根據《太空發展法》第 12 條,必須依照《原住民族基本法》辦理。《原住民族基本法》第 21 條則規定「政府應諮商並取得原住民族或部落同意或參與,原住民得分享相關利益」,因此,科技部與當地「旭海部落」反覆協商後,在去年順利取得了同意。

旭海部落位於牡丹鄉最東側,是依山面海的漁村型部落,早期被稱為「牡丹灣」(macaran),意思是「水量豐沛的沼澤地」。最初來這裡開墾的是斯卡羅族,後來陸續有阿美族、排灣族、平埔族,以及閩南、客家等族群聚居,最後形成了一個族群融合的聚落。部落居民在得知該地被選為火箭場,有機會刺激觀光、帶動就業機會後,不少居民樂觀其成。可是,當地居民以出海捕魚、抓龍蝦為生,因此也有不少居民擔心火箭場將破壞牡丹灣的水域生態,使得魚及龍蝦的數量銳減,影響生計。

對此,科技部提出回饋方案,表示若居民因火箭試射而無法出海捕魚,將可享有補貼,而平時更有水電費和獎學金補助。另外,國家實驗研究院國家太空中心每週都派專員深入當地,傾聽村民心聲,也召開多場說明會,解答民眾疑問,讓當地居民了解火箭場落腳旭海的利弊得失。部落原訂去年 5 月舉行會議,卻因為疫情延宕至 11 月,最終共有 112 位居民出席,獲得 85 張同意票,正式通過我國第一座合法、安全且能維護原住民族權益的火箭發射場域。

圖為牡丹灣,鄰近的旭海部落早期即被稱為「牡丹灣」,意思是「水量豐沛的沼澤地」。 圖/牡丹鄉公所

誰可以合法申請、發射火箭?

立法院在 2021 年 5 月三讀通過《太空發展法》,是台灣第一部國家太空法案。《太空發展法》共計 6 章 22 條,內容規定主管機關為科技部,負責設置發射場域,而計畫執行單位為國家太空中心,負責營運、管理發射場域。另外,也規定發射載具僅能在國家發射場域實施發射。

位於旭海的「短期科研探空火箭發射場域」是台灣邁向完備太空基礎設施的第一步。然而,考慮到當地原住民權益,科技部承諾除非經過該原住民部落同意,否則將不會提供其他單位使用,後續相關作業也將由國家太空中心依據「短期科研探空火箭發射場域利益分享作業要點」辦理。

國家太空中心主任吳宗信強調,「短期科研探空火箭發射場域」不是提供給大型火箭發射,而是提供給科技部補助、委託或出資之執行單位或受委託單位申請,特別是各大專院校相關學術研究單位(航空工程學類和大氣科學系等),讓他們實地測試、驗證科研發展計畫的成果。據吳宗信了解,國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC)預計在 3~4 月發射火箭,國立成功大學航空太空工程學系則預計在 6~7 月發射,但實際情況還要看學校的整備狀況。

國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC) 製作的火箭。圖/ARRC 官網

參考資料

PanSci_96
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