2020年一邊新冠軍肆虐全球,另一邊射電天文學領域碩果累累
簡介:2020年射電天文學方面的成就。
2020這一年在許多方面或許就是非常糟糕可怕的一年,然而,也這一年也并非都是糟糕透頂。
從科學的角度看,射電天文學就取得了許多相當重要的成就。這一點我記憶深刻,尤其是在阿雷西博射電望遠鏡崩塌之后,我感受更深:2020年這個領域竟然也被“傳染”了。不過,天文臺卻取得了相當多的極酷科學研究成果,如:VLA甚大天線陣天文臺,VLBA甚長基線陣列天文臺, 以及ALMA阿塔卡馬大型毫米波陣列天文臺。
美國國家射電天文臺NRAO,是美國國家自然科學基金會籌資助的組織,此組織統(tǒng)籌世界級實驗室的資源。今年NRAO還邀請我與他們共同創(chuàng)作一個系列視頻,專門介紹2020年他們已經(jīng)取的重要成就。去年,我就與ALMA的研究團隊合作為他們進行創(chuàng)作,今年他們讓我將工作領域擴展到也包括其他天文臺的成就。
所以,我出此文,并為這套由六集短視頻組成的系列節(jié)目寫旁白,講述前一年那些最引人注目的成就。視頻本身的制作由NRAO完成,他們一如既往并出色地將視頻編組在一起、以展現(xiàn)我的文字講述。能再次與他們合作令我感到驕傲,這也是我的榮譽。
下面就是視頻展示,以及我的一些批注,大部分批注都直接鏈接到相應的故事文字腳本,這些腳本在故事編好之后陸續(xù)發(fā)表。視頻很短,每一集不超過2分鐘。2020年終將過去,我認為我們還是要好好地開始新的2021年,并投入從2020年創(chuàng)建出的新研究領域。
在數(shù)億公里之外測量褐矮星的風速
或足你認為在35光年以外測量一個褐矮星的天文風速是不可能的,但是借助于史匹哲太空望遠鏡(SST)VLA天文臺完成了此項任務,他們使用了一個許多天文工作者夢寐以求的絕妙技術手段。
補充圖片1:左側是褐矮星,右側是木星。藝術家對褐矮星的描述:其磁場與大氣頂部被觀察到具有不同的波段,從而確定風速
NRAO出版社發(fā)行,及我于2020年4月發(fā)表的文章。
矮星云將它們的超大黑洞踢走
所有大星云在其中心都有一些超級黑洞,這就證明了小星云也有黑洞。但是令人驚訝的是:這些黑洞并不總是在星云的中心。那么是哪一種力量可以將一個重量很大的怪物從星云中踢出?VLA天文臺如此詮釋,看視頻:
補充圖片2 :藝術家對矮星云的描述: 它的形狀被扭曲,更像是由于以往與另一星云相互作用而造成,一個大黑洞落在矮星云的邊緣。黑洞落入形成自旋盤的那些物質,并產(chǎn)生向外的噴射流。
NRAO出版社發(fā)行,及我的有關此怪異現(xiàn)象的博客文章
一個三星系統(tǒng)塑造了它自身形成的塵埃與氣體
GW 獵戶座是位于1,300光年之外的一個三星系統(tǒng),它還很年輕,還在被塵埃氣態(tài)盤所包圍,而這些塵埃氣態(tài)盤也是這個系統(tǒng)的組成部分。大部分類似這種盤一般相當平緩,但是這個塵埃氣態(tài)盤卻不是這樣。ALMA天文臺與VLA天文臺已經(jīng)揭秘:這些星體已經(jīng)使塵埃盤彎曲、變形為奇異的結構。
補充圖片3:再現(xiàn)GW獵戶座的三星系統(tǒng)
NRAO的相關報告,及我發(fā)表的博客帖子(寫這一段的時候,心情大好)
射電天文學發(fā)現(xiàn)了一個土星質量大小的行星軌道,一顆星體螺旋移動穿越銀河
最近發(fā)現(xiàn)大部分行星在經(jīng)過其主星體時發(fā)光變暗,但是也發(fā)現(xiàn)有些行星由于受到行星引力的影響,其軌道拖拉著主星前后往返。
VLBA天文臺使用一種稱作電波天文學的技術對星體TVLM513-46546進行了相當精準的觀察,結果發(fā)現(xiàn):這顆星體以螺旋方式在空中行進,進而說明有一個行星在這個軌道上。
補充圖片4:演示星體圍繞它與行星的中心而運動,這種方式引起此星體在太空穿越時“搖擺”
NRAO出版發(fā)行的鏈接
木星衛(wèi)星lo的火山群為其自身提供超級薄的大氣層
木星的一顆衛(wèi)星lo,由于受到其巨大行星的夸張引力吸引而變薄并被拉伸,這顆衛(wèi)星是太陽系中火山活動最活躍的星體。這些火山發(fā)射出二氧化硫,而二氧化硫在此衛(wèi)星表面形成的一層很薄的大氣層。問題也接踵而至:這些二氧化硫是來自火山噴射、還是來自衛(wèi)星表面由于太陽光輻射而溶化的二氧化硫?ALMA天文臺給出了答案:
補充圖片5:ALMA天文臺的衛(wèi)星lo的合成圖像,第一次演示二氧化硫的卷流(黃色)從火山中升起。背景星球是木星
NRAO的報告,以及我同事杰夫.斯皮來于2020年10月撰寫的相關新聞
心宿二很大,相當相當?shù)卮?/strong>
心宿二是一顆紅色超巨星,是同類星體中最大的星體之一。它比太陽還要重,可以快速消耗核燃料并膨脹、從而形成如此巨大的星體。它到底有多大呢?在ALMA天文臺與VLA天文臺的天文工作者找出了答案,從而證明它的確是超級巨大。
補充圖片6:心宿二大氣層的藝術演示照片
有關此話題,我曾經(jīng)于2020年的6月在博客上給出更詳細的講述、并提供了相關很酷的圖片;當然,NRAO通過努力對這一事實做出了出色的講解。
NRAO的總部位于佛吉尼亞州的夏洛特斯維爾,理論上說沿著弗吉尼亞大學外的大街就可以到達,我就是在這所大學獲得的博士學位。我曾經(jīng)參加過位于這個總部的若干座談會,非常享受我與那里的天文工作者的討論。能與這些工作人員以嚴謹?shù)目茖W方式交流并一起工作,參與類似這樣的擴展項目就是一種絕對的懷舊歡欣。再此, 我衷心感謝每一位相關工作者,也希望2021年能帶給我們更多的奇妙與神奇,從宇宙到地球,也通過你的直覺跨越行星。
BY: Phil Plait
FY: 周洪波 (hongbo_0309)
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