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NASA 的 Chandra 指出銀河為熱氣暈所環繞

only-perception
・2012/10/01 ・1254字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

天文學家已用 NASA 的 Chandra X 光太空望遠鏡來尋找我們銀河系「內嵌」在一個向外延伸數十萬光年的、巨大的熱氣暈(halo of hot gas)中的證據。據估計,這個「暈」的質量與星系中所有恆星的質量相當。

若熱氣暈的大小與質量被證實,那也能成為此星系所謂「消失的重子(missing baryon)」問題的一種解釋。

重子(Baryons)一如光子與中子,是種粒子(譯註:重子是夸克所構成複合粒子,光子不屬於重子),那構成宇宙中已知原子質量的99.9%。這些熱氣暈與星系所測得的極遠距離指出,當宇宙只有幾十億歲時,重子物質(baryonic matter)即存在,質量與密度(?)相當於現存不可觀測的物質(或暗物質)的六分之一。在目前這個時代裡,約(宇宙誕生) 100 億年後,我們的星系與鄰近星系中恆星與氣體的重子統計顯示,至少有半數重子未被計入。

在一項最近研究中,由五位天文學家所組成的團隊利用來自 Chandra、ESA XMM-Newton 太空望遠鏡以及日本 Suzaku(朱雀)衛星的資料,替熱氣暈的溫度、範圍與質量設限。Chandra 觀測到 8 個明亮的 X 光源,位在星系外數億光年之處。資料顯示,來自這些遙遠來源的 X 光,選擇性地被星系附近的氧離子所吸收。科學家測定吸收暈的溫度介於 100 萬與 250 萬 kelvins 之間,即比太陽表面溫度還要熱幾百倍。

其他研究已證實,銀河與其他星系內嵌在溫度介於 10 萬與 100 萬 kelvins 的溫暖氣體中。多項研究指出,有超過 1 百萬 kelvins 的、更熱的氣體存在。這項新研究提供證據指出,包圍銀河的熱氣暈比「暖氣暈」龐大。

「我們知道有氣體環繞星系,而且我們知道它有多熱,」Anjali Gupta 表示,他在 The Astrophysical Journal 發表過描述此研究的論文。「最大的問題是,這個暈有多大,有多重?」

為了回答這個問題,作者們以 XMM-Newton 與 Suzaku 的熱氣暈 X 光發射資料補充 Chandra 的氧離子 X 光吸收量資料。他們下結論表示,氣體的質量與百億個以上的太陽相當,或許有 600 億個太陽這麼多。

「我們的研究顯示,在合理的參數值與合理的假設下,這些 Chandra 觀測暗示有一個巨大的熱氣儲存庫環繞銀河四週,」Smita Mathur,Ohio 州立大學 Columbus 分校的共同作者。「那可能延伸到銀河四週數十萬光年遠,或著可能擴展到更遠的本星系群(local group of galaxies)四週。不管是那一種,其質量顯然非常大。」

質量的估計依賴像「氧相對於氫的量」這樣的因數,氫為熱氣暈中的主要元素。不管怎樣,此估計代表在解開「消失重子」這個例子上(這個難題已使天文學家困惑超過 10 年),重要的一步。

雖然還不確定,不過這項由 Gupta 等人所完成的研究,卻提供有史以來的最佳證據:消失的重子隱藏在一個由百萬 K 氣體所構成,且包圍星系的暈中。此暈估計出來的密度很低,以致於圍繞其他星系的類似暈可能未被察覺。

描述這些結果的論文,發表在 9/1 的 The Astrophysical Journal 上。其他共同作者為墨西哥市,Universidad Nacional Autonoma de Mexi(墨西哥國立自治大學)的 Yair Krongold;麻州劍橋,Harvard-Smithsonian(哈佛–史密森)天體物理中心的 Fabrizio Nicastro;以及佛州 Coral Gables,邁阿密大學的 Massimiliano Galeazzi。

NASA 的 Marshall 航太中心(Huntsville, Ala.)負責替 NASA 的科學任務總處(Washington)管理 Chandra 計畫。Smithsonian 天體物理天文台從劍橋控制 Chandra 的科學與飛行任務。

資料來源:NASA’s Chandra Shows Milky Way is Surrounded by Halo of Hot Gas. NASA [09.24.12]

轉載自 only perception


 

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only-perception
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妳/你好,我是來自火星的火星人,畢業於火星人理工大學(不是地球上的 MIT,請勿混淆 :p),名字裡有條魚,雖然跟魚一點關係也沒有,不過沒有關係,反正妳/你只要知道我不是地球人就行了... :D


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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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