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銀河中心附近的怪異天體竟是雙星合併後的大質量恆星

臺北天文館_96
・2014/11/09 ・1130字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 585 ・九年級

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天文學家多年來一直搞不清楚靠近銀河系中心的怪異天體G2究竟是什麼樣的天體,不過基本上認為應該是一個正往銀河中心超大質量黑洞(人馬座A*)衝過去的氫氣雲。加州大學洛杉磯分校(UCLA)天文學家Andrea Ghez等人利用位在夏威夷的凱克天文台(W.M. Keck Observatory)2座10米的望遠鏡,於這個天體在今年夏天最接近超大質量黑洞的期間進行詳細研究,結果發現G2非常可能是一對雙星,曾並肩繞黑洞公轉,但現在已經合併成一顆被氣體與塵埃包圍的極端巨大恆星,只不過它的運動還是得受制於超大質量黑洞的強大重力。

先前假設G2是個氫氣雲,接近人馬座A*的過程中會被其強大重力扯碎,並在短時間內造成黑洞劇烈改變。但今年夏天G2最接近人馬座A*時,卻沒有出現原本預期會分解的情況,反倒繼續歡快地繞著人馬座A*公轉,所以它顯然並不是單純的氣體雲。

黑洞的重力非常強,連宇宙中速度最快的光在經過黑洞的勢力範圍都無法逃脫這個重力陷阱。因此天文學家無法直接觀測到黑洞本身,只能藉由黑洞對它周圍可見的恆星或氣體等物質的影響而推測黑洞的性質。

Ghez等人研究人馬座A*周圍數千顆恆星,並從最新觀測結果指出:G2應該是一種新興的恆星類型,只在靠近超大質量黑洞的雙星被強大重力強迫合併才會製造出來。她並指出:在我們的銀河系中,大質量恆星最初都是來自雙星,但兩顆子星的大氣層已經近到會彼此摩擦才會導致合併,否則的話兩顆子星應該會安然無恙。

當雙星接近人馬座A*並合併成一顆時,這顆恆星會膨脹約100萬年左右,之後才回復成正常的恆星狀態。類似的事件發生的次數可能比原本預期的還頻繁。在銀河中心區域的恆星都是大質量恆星,而且絕大部分是雙星,所以可能有許多我們正在監測且無法理解的恆星就是雙星合併並已經穩定下來之後的產物。

根據觀測結果,Ghez等人判斷G2目前正處於合併後的膨脹階段。近幾年來,這個天體已經吸引許多天文學家的注意,特別是它逐漸接近人馬座A*的這一年。Ghez開玩笑地說:這是她職業生涯中,被最被注意的天文事件之一。

Ghez表示:G2目前正處於所謂的「義大利麵條化(spaghettification,或簡稱麵條化)」狀態,這在黑洞周圍是相當常見的現象,當大型物體接近黑洞時,會受到黑洞強烈重力影響而被逐漸拉長。在此同時,G2表面的氣體會被周圍的恆星加熱,製造出一個巨大的氣體塵埃雲,使這顆大質量恆星幾乎被這團塵埃氣體雲整個包裹住。

藉助有自適應光學系統輔助的凱克望遠鏡,降低地球大氣造成的影像變形,Ghez等人取得了非常清晰的人馬座A*周遭的影像,並經由對這些影像的分析,進一步瞭解向人馬座A*這類黑洞的物理性質;這對黑洞的研究相當重要,畢竟人馬座A*是離我們最近的超大質量黑洞,也是迄今唯一能取得細節訊息的超大質量黑洞。

資料來源:UCLA astronomers solve puzzle about bizarre object at the center of our galaxy. UCLA [November 03, 2014]

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臺北天文館_96
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用這劑補好新冠預防保護力!防疫新解方:長效型單株抗體適用於「免疫低下族群預防」及「高風險族群輕症治療」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/01/19 ・2874字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 台灣感染症醫學會 合作,泛科學企劃執行。

  • 審稿醫生/ 台灣感染症醫學會理事長 王復德

「好想飛出國~」這句話在長達近 3 年的「鎖國」後終於實現,然而隨著各國陸續解封、確診消息頻傳,讓民眾再度興起可能染疫的恐慌,特別是一群本身自體免疫力就比正常人差的病友。

全球約有 2% 的免疫功能低下病友,包括血癌、接受化放療、器官移植、接受免疫抑制劑治療、HIV 及先天性免疫不全的患者…等,由於自身免疫問題,即便施打新冠疫苗,所產生的抗體和保護力仍比一般人低。即使施打疫苗,這群病人一旦確診,因免疫力低難清除病毒,重症與死亡風險較高,加護病房 (ICU) 使用率是 1.5 倍,死亡率則是 2 倍。

進一步來看,部分免疫低下病患因服用免疫抑制劑,使得免疫功能與疫苗保護力下降,這些藥物包括高劑量類固醇、特定免疫抑制之生物製劑,或器官移植後預防免疫排斥的藥物。國外臨床研究顯示,部分病友打完疫苗後的抗體生成情況遠低於常人,以器官移植病患來說,僅有31%能產生抗體反應。

疫苗保護力較一般人低,靠「被動免疫」補充抗新冠保護力

為什麼免疫低下族群打疫苗無法產生足夠的抗體?主因為疫苗抗體產生的機轉,是仰賴身體正常免疫功能、自行激化主動產生抗體,這即為「主動免疫」,一般民眾接種新冠疫苗即屬於此。相比之下,免疫低下病患因自身免疫功能不足,難以經由疫苗主動激化免疫功能來保護自身,因此可採「被動免疫」方式,藉由外界輔助直接投以免疫低下病患抗體,給予保護力。

外力介入能達到「被動免疫」的有長效型單株抗體,可改善免疫低下病患因原有治療而無法接種疫苗,或接種疫苗後保護力較差的困境,有效降低確診後的重症風險,保護力可持續長達 6 個月。另須注意,單株抗體不可取代疫苗接種,完成單株抗體注射後仍需維持其他防疫措施。

長效型單株抗體緊急授權予免疫低下患者使用 有望降低感染與重症風險

2022年歐盟、英、法、澳等多國緊急使用授權用於 COVID-19 免疫低下族群暴露前預防,台灣也在去年 9 月通過緊急授權,免疫低下患者專用的單株抗體,在接種疫苗以外多一層保護,能降低感染、重症與死亡風險。

從臨床數據來看,長效型單株抗體對免疫功能嚴重不足的族群,接種後六個月內可降低 83% 感染風險,效力與安全性已通過臨床試驗證實,證據也顯示針對台灣主流病毒株 BA.5 及 BA.2.75 具保護力。

六大類人可公費施打 醫界呼籲民眾積極防禦

台灣提供對 COVID-19 疫苗接種反應不佳之免疫功能低下者以降低其染疫風險,根據 2022 年 11 月疾管署公布的最新領用方案,符合施打的條件包含:

一、成人或 ≥ 12 歲且體重 ≥ 40 公斤,且;
二、六個月內無感染 SARS-CoV-2,且;
三、一周內與 SARS-CoV-2 感染者無已知的接觸史,且;
四、且符合下列條件任一者:

(一)曾在一年內接受實體器官或血液幹細胞移植
(二)接受實體器官或血液幹細胞移植後任何時間有急性排斥現象
(三)曾在一年內接受 CAR-T 治療或 B 細胞清除治療 (B cell depletion therapy)
(四)具有效重大傷病卡之嚴重先天性免疫不全病患
(五)具有效重大傷病卡之血液腫瘤病患(淋巴肉瘤、何杰金氏、淋巴及組織其他惡性瘤、白血病)
(六)感染HIV且最近一次 CD4 < 200 cells/mm3 者 。

符合上述條件之病友,可主動諮詢醫師。多數病友施打後沒有特別的不適感,少數病友會有些微噁心或疲倦感,為即時處理發生率極低的過敏性休克或輸注反應,需於輸注時持續監測並於輸注後於醫療單位觀察至少 1 小時。

目前藥品存放醫療院所部分如下,完整名單請見公費COVID-19複合式單株抗體領用方案

  • 北部

台大醫院(含台大癌症醫院)、台北榮總、三軍總醫院、振興醫院、馬偕醫院、萬芳醫院、雙和醫院、和信治癌醫院、亞東醫院、台北慈濟醫院、耕莘醫院、陽明交通大學附設醫院、林口長庚醫院、新竹馬偕醫院

  • 中部

         大千醫院、中國醫藥大學附設醫院、台中榮總、彰化基督教醫療財團法人彰化基督教醫院

  • 南部/東部

台大雲林醫院、成功大學附設醫院、奇美醫院、高雄長庚醫院、高雄榮總、義大醫院、高雄醫學大學附設醫院、花蓮慈濟

除了預防 也可用於治療確診者

長效型單株抗體不但可以增加免疫低下者的保護力,還可以用來治療「具重症風險因子且不需用氧」的輕症病患。根據臨床數據顯示,只要在出現症狀後的 5 天內投藥,可有效降低近七成 (67%) 的住院或死亡風險;如果是3天內投藥,則可大幅減少到近九成 (88%) 的住院或死亡風險,所以把握黃金時間盡早治療是關鍵。

  • 新冠治療藥物比較表:
藥名Evusheld
長效型單株抗體
Molnupiravir
莫納皮拉韋
Paxlovid
倍拉維
Remdesivir
瑞德西韋
作用原理結合至病毒的棘蛋白受體結合區域,抑制病毒進入人體細胞干擾病毒的基因序列,導致複製錯亂突變蛋白酵素抑制劑,阻斷病毒繁殖抑制病毒複製所需之酵素的活性,從而抑制病毒增生
治療方式單次肌肉注射(施打後留觀1小時)口服5天口服5天靜脈注射3天
適用對象發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人(18歲以上)的輕症病患。發病7天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與孩童(年齡大於28天且體重3公斤以上)的輕症病患。
*Remdesivir用於重症之適用條件和使用天數有所不同
注意事項病毒變異株藥物交互作用孕婦哺乳禁用輸注反應

免疫低下病友需有更多重的防疫保護,除了戴口罩、保持社交距離、勤洗手、減少到公共場所等非藥物性防護措施外,按時接種COVID-19疫苗,仍是最具效益之傳染病預防介入措施。若有符合施打長效型單株抗體資格的病患,應主動諮詢醫師,經醫師評估用藥效益與施打必要性。

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