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VISTA望遠鏡新發現96個星團

臺北天文館_96
・2011/08/17 ・852字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 516 ・六年級

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利用歐南天文台(ESO)帕拉納觀測站(Paranal Observatory)VISTA紅外巡天望遠鏡的觀測資料,天文學家Jura Borissova等人發現96個原本被銀河系塵埃遮蔽而不可見的疏散星團。這些小而昏暗的疏散星團之所以能發現,歸功於VISTA這個現今全球口徑最大 (4.1米)的巡天望遠鏡及其靈敏的偵測儀器,而且VISTA是以紅外波段進行觀測,能穿透塵埃而看到後面被屏蔽的天體。這是首次一口氣發現這麼多小而昏 暗的星團,而且在負責搜尋昏暗星團的VISTA銀河變動天體搜尋計畫(VISTA Variables in the Via Lactea programme,VVV)實施後1年內就有這樣的成就,讓天文學家們相當興奮。

這些疏散星團中的恆星,絕大多數的質量都不及太陽的一半,然而它們是建造星系的基石,對銀河系等星系的形成和演化相當重要。然而,在含塵量很高的區域 中形成的星團,因年輕恆星所發出的可見光絕大部分都被塵埃吸收掉了,故在此之前以可見光為主的巡天計畫中很難發現它們的存在。

利用細心調整過的電腦軟體,這些天文學家先將前景恆星移除,以便能計算確定為星團成員的恆星數量,然後憑目視所得測量星團大小,並針對最擁擠的那些星團另外再做距離、年齡和塵埃造成的紅化(reddening)等物理量的測量。

Borissova等人發現這些新發現的星團大都很小,而且僅含有10~20顆成員星。和典型疏散星團相較之下,這96個新星團相當昏暗,規模也很小,在這些星團前方的塵埃讓它們在可見光波段的亮度比原本應有的還暗了1萬~1億倍,難怪之前會找不到!

在這項發現發表之前,銀河系中的已知疏散星團僅約2,500個左右,不過天文學家估計:大約還有30,000左右的星團隱藏在塵埃和氣體之後。所以, 這96個新發現的疏散星團顯然僅是冰山一角,Borissova等人已經開始利用更聰明的自動軟體來協助他們搜尋星團成員沒那麼集中、年齡較老的疏散星 團,相信很快就會有成果。

VVV計畫從2010年開始,主要目標集中在銀河中心一帶,以及偏向銀盤以南的區域。這個計畫擬於5年內完成,總共觀測時數將超過1929小時。Via Lactea是拉丁文中的「銀河」之意。

資料來源:ESO’s infrared survey telescope digs deep into star-forming regions in our Milky Way [3 August 2011]

引用自臺北天文館之網路天文館網站

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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偶然的美麗:星際鑽戒
臺北天文館_96
・2014/04/14 ・1019字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

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天文學家利用歐南天文台(ESO)位在南美智利的超大望遠鏡(Very Large Telescope,VLT),捕獲一張美麗的星際鑽戒景象,只不過這是個偶然的美麗—行星狀星雲與一顆前景恆星恰好排列在同一視線方向上的結果。

這個行星狀星雲編號為PN A66 33,另一個更著名的稱法是Abell 33,位在接近長蛇座Alpha(星宿一)的方向上,距離約2500光年。這是類似太陽的恆星在年老之後,外層大氣被向外吹出成氣泡狀的結果;更特別的是,整個行星狀星雲近乎完美對稱的球形,讓這個星際鑽戒景象更顯精緻美麗。像它這麼圓的行星狀星雲並不罕見,通常只有些微擾動,例如恆星自轉的方式或中央恆星有伴星、周圍有較濃厚的星際介質等,就會破壞行星狀星雲的對稱性,使其外型多多少少有些不規則。

絕大部分質量與太陽類似的恆星的生命終點是體積小、非常緻密且熾熱的白矮星。經過數十億載的時間,白矮星會逐漸冷卻;與此同時,原本恆星最外層的氣體也逐漸向外膨脹,形成行星狀星雲;通常行星狀星雲的模樣就是彩色的發光星雲包圍著小而明亮的中央星(central star)。

Abell 33前身恆星(progenitor star)的核心部分正在逐漸演變成一顆白矮星,在Abell 33中心的白色亮點就是這顆恆星殘骸,即前述之中央星;不過它並沒位在Abell 33的圓心,而是稍微偏離一點。這顆恆星殘骸實際上比我們太陽熾熱而明亮許多,其發出的紫外輻射足以讓向太空奔去的行星狀星雲發光,這才造就了我們所見的鑽戒戒身部分。

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長蛇座上的星狀星雲Abell 33。. Credit: ESO, IAU and Sky & Telescope

而在Abell 33邊緣、相當於鑽石位置的亮星,編號為HD 83535,視亮度 約7.2等,只是顆普通的白色恆星。它大約位在地球到Abell 33的中途,與Abell 33並沒有時值上的物理關聯,純屬巧合的排列在同一視線方向上。雖然這顆恆星以雙筒望遠鏡便可看見,但Abell 33本身卻很暗,必須使用口徑大一點的望遠鏡才能看到,若望遠鏡上有加裝適當濾鏡會更容易看見它。

好玩的另一件事是:在銳利的高解析影像中,Abell 33的中央星其實是個雙星;但是真的物理雙星,還是只是剛好排列在同一視線方向上的假雙星,就不得而知了。

天文學家艾伯耳(George Abell)於1966年時編纂了一個「艾伯耳行星狀星雲表(Abell Catalogue of Planetary Nebulae)」,總共包含86個天體,Abell 33便是其中之一。除了行星狀星雲表外,艾伯耳也在天空中仔細搜尋星團,最後蒐羅了4000多個星團,整理後建立了艾伯耳星表(Abell Catalogue)。

資料來源:Chance Meeting Creates Celestial Diamond Ring, ESO [April 09. 2014]

轉載自網路天文館

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VISTA望遠鏡新發現96個星團
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・2011/08/17 ・852字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 516 ・六年級

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利用歐南天文台(ESO)帕拉納觀測站(Paranal Observatory)VISTA紅外巡天望遠鏡的觀測資料,天文學家Jura Borissova等人發現96個原本被銀河系塵埃遮蔽而不可見的疏散星團。這些小而昏暗的疏散星團之所以能發現,歸功於VISTA這個現今全球口徑最大 (4.1米)的巡天望遠鏡及其靈敏的偵測儀器,而且VISTA是以紅外波段進行觀測,能穿透塵埃而看到後面被屏蔽的天體。這是首次一口氣發現這麼多小而昏 暗的星團,而且在負責搜尋昏暗星團的VISTA銀河變動天體搜尋計畫(VISTA Variables in the Via Lactea programme,VVV)實施後1年內就有這樣的成就,讓天文學家們相當興奮。

這些疏散星團中的恆星,絕大多數的質量都不及太陽的一半,然而它們是建造星系的基石,對銀河系等星系的形成和演化相當重要。然而,在含塵量很高的區域 中形成的星團,因年輕恆星所發出的可見光絕大部分都被塵埃吸收掉了,故在此之前以可見光為主的巡天計畫中很難發現它們的存在。

利用細心調整過的電腦軟體,這些天文學家先將前景恆星移除,以便能計算確定為星團成員的恆星數量,然後憑目視所得測量星團大小,並針對最擁擠的那些星團另外再做距離、年齡和塵埃造成的紅化(reddening)等物理量的測量。

Borissova等人發現這些新發現的星團大都很小,而且僅含有10~20顆成員星。和典型疏散星團相較之下,這96個新星團相當昏暗,規模也很小,在這些星團前方的塵埃讓它們在可見光波段的亮度比原本應有的還暗了1萬~1億倍,難怪之前會找不到!

在這項發現發表之前,銀河系中的已知疏散星團僅約2,500個左右,不過天文學家估計:大約還有30,000左右的星團隱藏在塵埃和氣體之後。所以, 這96個新發現的疏散星團顯然僅是冰山一角,Borissova等人已經開始利用更聰明的自動軟體來協助他們搜尋星團成員沒那麼集中、年齡較老的疏散星 團,相信很快就會有成果。

VVV計畫從2010年開始,主要目標集中在銀河中心一帶,以及偏向銀盤以南的區域。這個計畫擬於5年內完成,總共觀測時數將超過1929小時。Via Lactea是拉丁文中的「銀河」之意。

資料來源:ESO’s infrared survey telescope digs deep into star-forming regions in our Milky Way [3 August 2011]

引用自臺北天文館之網路天文館網站

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首度在疏散星團中發現熱木星
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・2012/08/21 ・1421字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 553 ・八年級

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目前已確認的系外行星數量多達800顆左右,找到具有特殊意義的系外行星,似乎變得愈來愈難,愈來愈遠。發現多重行星系統已經不是新聞,發現質量比地球小的系外行星也已經聽到很多次,偵測到系外行星有大氣層也已經不太能引起大眾的驚艷。不過,最近有篇論文卻找到系外行星研究領域的另一個「突破點」:首度在疏散星團中偵測到熱木星(hot Jupiter)。除了發現地點讓人覺得新奇外,還因發現熱木星的這個疏散星團是對天文學家具有特殊意義、非常著名的蜂巢星團(Praesepe, 或Beehive Cluster,M44,又稱鬼宿星團或馬槽星團)。

這項發現是由美國喬治亞州立大學(Georgia State University)的天文學家Samuel Quinn等人,藉由「擺動法(wobble)」來偵測系外行星,也就是母恆星受其行星的重力擾動,使得恆星的位置隨行星公轉而週期性來回擺動,如此一來,這顆恆星的光譜譜線也會隨之週期性的來回擺動,天文學家因而得以從譜線的移動來反推這顆恆星是否具有行星、行星的公轉週期與可能的質量下限等等訊息。所謂的「熱木星」是指那些質量與木星差不多,且因非常接近其母恆星而使其公轉週期非常短、表面被母恆星加熱到高溫狀態的氣體巨行星。

Quinn等人之所以挑選巨蟹座M44星團的主因,是因為它夠近,僅約577光年左右,但星團成員數量多達1,000顆以上,其中許多恆星都與太陽相似。此外,這個星團的金屬豐度比平均值還高,是可能具有行星系統的特徵之一;再者就是天文學家曾對此星團做過比較詳盡的研究,可取得比較精確的星團形成年齡等訊息。

天文學家也曾在其他疏散星團奮鬥過,但迄今僅在兩顆巨星旁發現行星,且行星距離其母恆星都很遠,並非所謂的熱木星。居然只有發現這麼少的疏散星團恆星擁有行星,讓天文學家們覺得很奇怪,因為目前認為恆星幾乎都是在星團中形成,而後有些逐漸擴散鬆開,才有部分恆星成為像太陽一樣的單星,因此按理來說,星團中的恆星擁有行星的比例應該幾乎與單星相同。

這些天文學家利用位在美國亞利桑納州霍普金斯山(Mt. Hopkins)上的惠爾普天文臺(Fred L. Whipple Observatory)1.5米 Tillinghast反射式望遠鏡來觀測M44裡的其中53顆恆星,結果在其中兩顆還在主序星階段的恆星旁發現2顆靠母星很近的熱木星,其中一顆熱木星Praesepe 0201b(縮寫為Pr0201b),質量下限約為木星的0.54倍,繞母星一周約需4.426天;其母恆星Praesepe 0201(Pr0201)是顆F型矮星,視亮度約10.52等,質量約為1.234倍太陽質量,表面溫度約6174K,比太陽的5778K高一些。另一顆Praesepe 0211b(Pr0211b)的質量下限則約為木星的1.844倍,環繞母星公轉一周約為2.145天;其母星Praesepe 0211(Pr0211)是顆與太陽相同的G型矮星,視亮度約12.06等,質量約為太陽的0.952倍,表面溫度約5326K,比太陽略低。

這項發現將有助於天文學家逐步縮減在年輕的星團系統中,行星如何形成與遷徙的條件範圍。既然大直量行星一般是在離恆星比較遠、比較冷的地方形成,那麼在鄰近恆星之處發現熱木星,顯示這些大質量行星在形成之後,將逐漸向行星系統內側遷移,才能抵達現在觀測到的位置。向內遷移的時間長短一直是天文學家還搞不定的問題之一;不過,既然目前已知M44星團的年齡僅有6億年左右,而新發現的這兩顆熱木星已經這麼靠近其母恆星,代表大質量恆星形成後向內遷移所需的時間應該短於6億年。

雖然這是第一次在疏散星團中發現靠母恆星很近的熱木星,不過這項發現顯示未來在疏散星團中發現更多熱木星並不是夢想,或許將來所發現的數量將與從疏散星團脫離的單星相差無幾,擺脫先前在疏散星團發現行星數量遠低於預期的矛盾現象。

資料來源:Two “b”‘s in the Beehive. universetoday [AUGUST 14, 2012]

轉載自 網路天文館

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