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銀河系中心驚現「不死之星」！ 暗物質可能成恆星能量來源

  

一幅描繪銀河系中心黑洞的示意圖，周圍環繞著橙色的氣體雲和環繞的恆星。（圖擷取自歐洲太空總署ESA官網）

2024/06/23 10:26

〔編譯陳成良／綜合報導〕浩瀚宇宙中，恆星的生與死一直是天文學家們關注的焦點。科學家們發現，恆星的生命週期與其質量、大小、溫度等因素息息相關，但最近的一項研究卻揭示了一個令人驚奇的現象：在銀河系中心，存在著一群似乎可以「永生」的恆星，它們的年齡遠比恆星演化理論預測的年輕，甚至可能擁有無限的壽命。

這些恆星的「青春永駐」可能與暗物質有關，這是科學家們提出的最新假說。暗物質是一種神秘的物質，它不發光，也不與光相互作用，因此無法被直接觀測到，但它卻佔據了宇宙中大部分的質量。科學家們認為，暗物質可能存在於銀河系中心，並且密度極高。

據《生活科學》（LiveScience）網站6月20日報導，研究人員利用計算機模擬，模擬了1顆被暗物質雲包圍的恆星的生命週期。他們假設暗物質由弱相互作用大質量粒子（WIMP）組成，這是暗物質成分的主要候選者之一。模擬結果顯示，在某些特定條件下，暗物質粒子的湮滅可以為恆星提供源源不絕的能量，使其能夠持續發光發熱，甚至在耗盡核燃料後，仍然可以保持穩定狀態。

這項研究由瑞典斯德哥爾摩大學（Stockholm University）的天體粒子物理學博士候選人伊莎貝爾·約翰（Isabelle John）領導，並於今年5月發表在預印本伺服器arXiv上，目前尚未經過同儕評審。

約翰解釋說：「恆星通常通過核融合燃燒氫來獲得能量。但我們的模擬顯示，如果恆星能夠收集大量的暗物質，這些暗物質在恆星內部湮滅，就能提供類似於核融合的向外壓力，使恆星保持穩定。」

與核融合不同的是，暗物質可以不斷地被恆星吸收，因此理論上，恆星可以利用暗物質作為燃料，永遠地生存下去。

這項研究為我們理解恆星的演化過程，以及暗物質的特性提供了新的思路。然而，為了證實暗物質是否真的能夠讓恆星「永生」，科學家們還需要進行更多的觀測和研究。研究人員表示，希望在不久的將來，可以使用歐洲南方天文台在智利的「甚大望遠鏡」（Very Large Telescope，VLT）或夏威夷的凱克天文台（Keck Observatory），對銀河系中心的恆星進行更精確的觀測，以驗證他們的假說。這項研究也提醒我們，宇宙中仍然存在著許多未解之謎，而人類對宇宙的探索才剛剛開始。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4713945

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蛇夫座星雲驚人發現 新證據揭示恆星誕生奧秘

  

這是NASA韋伯太空望遠鏡拍攝的蛇夫座星雲影像。天文學家在圖中發現了一小區域（左上角）的新生恆星噴流呈現出同向排列。蛇夫座星雲是一個反射星雲，意即它是一團氣體和塵埃組成的雲層，自己不發光，而是透過反射附近或內部恆星的光芒來發亮。（取自NASA官網）

2024/06/24 14:01

〔編譯陳成良／綜合報導〕美國航太總署（NASA）的韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）近日在蛇夫座星雲（Serpens Nebula）中捕捉到了一群新生恆星的噴流，這些噴流出現了前所未見的同向排列現象。這一發現為天文學家提供了珍貴的直接觀測證據，幫助揭示了恆星誕生過程中的一些奧秘。

NASA官網報導，這些噴流是由新生恆星噴出的氣體與周圍氣體和塵埃碰撞形成的。在天文學上，當星際氣雲塌縮形成恆星時，會加速旋轉，並且為了讓氣體繼續內縮，部分旋轉動量（角動量，angular momentum）必須被移除，這就形成了圍繞恆星的物質盤。這些物質盤沿盤的垂直方向噴射出雙向噴流。

這次觀測由NASA噴氣推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）的主要研究員蓬托皮丹（Klaus Pontoppidan）領導，他表示，這次是首次直接觀察到這一假設現象。以前，由於厚重的塵埃阻擋，這些噴流在光學波段幾乎看不見。韋伯望遠鏡的近紅外攝影機（Near-Infrared Camera, NIRCam）則讓我們能夠清晰地觀察到這些噴流，它們在影像中顯示為紅色的明亮條狀物，這是噴流與周圍氣體和塵埃碰撞產生的衝擊波。

蛇夫座星雲距離地球約1300光年，年齡僅有100至200萬年，正處於恆星形成的早期階段。該星雲中心有一個特別密集的新生恆星群，其中一些恆星的質量最終將與太陽相當。這些星雲中的纖維狀和絲狀結構代表了仍在形成中的原恆星反射的星光，某些區域則因塵埃遮擋而呈現橙色的瀰漫陰影。

這一發現不僅揭示了恆星誕生的過程，還有助於理解恆星形成時的旋轉動態。領導該研究的太空望遠鏡科學研究所（Space Telescope Science Institute）的喬爾·格林（Joel Green）指出，這些觀測結果提供了直接證據，支持了恆星形成過程中的理論預測。研究團隊計劃進一步利用韋伯望遠鏡的近紅外光譜儀（Near-Infrared Spectrograph, NIRSpec）分析氣雲的化學成分。

研究人員對揮發性化合物在恆星和行星形成過程中的生存方式特別感興趣，這些化合物包括水和一氧化碳。他們將比較類似恆星的原行星盤中的這些化合物含量，以了解我們太陽系形成的獨特性。這些研究將幫助我們更深入理解行星和恆星形成過程中的化學演變。

這些觀測結果已被《天體物理學期刊》（Astrophysical Journal）接受發表，為我們理解宇宙中的恆星誕生奧秘提供了新的視角，揭示更多關於恆星和行星形成的秘密，為人類探索宇宙提供更多線索。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4714994

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水星地下驚現「鑽石海洋」？ 最新研究揭祕

  

太陽系最內側行星的璀璨秘密，水星或擁有巨大鑽石層。（圖擷取自NASA/Johns Hopkins University）

2024/06/26 11:56

〔編譯陳成良／綜合報導〕在浩瀚宇宙中，水星常被誤認為1顆明亮的恆星。然而，這顆離太陽最近的行星可能藏有比其表面更為耀眼的秘密——1層厚達數公里的鑽石。這一發現不僅改變了我們對太陽系最內側行星的認知，也為行星形成理論提供了新的視角。

科學網站《IFLScience》25日報導，近日，1項發表於《自然通訊》（Nature Communications）期刊的研究揭示了這一驚人可能性。中國高壓科學技術先進研究中心的徐永江帶領的研究團隊，透過模擬水星早期形成環境，揭開了這顆神祕行星的面紗。

水星表面富含石墨，使其反射率僅為9%。這些碳元素的含量比地球高出近百倍，可能源自行星形成之初。儘管早期的岩漿海階段可能導致部分碳元素流失，但仍有大量碳被保留。

研究團隊模擬了水星內部高達7千兆帕斯卡（7 gigapascals，相當於7萬倍大氣壓）、接近2000攝氏度的極端環境。結果顯示，在特定條件下，這些碳元素可能轉化為鑽石。科學家們提出了兩種鑽石形成的可能性：一是在富含硫的岩漿海中形成，二是在核心結晶過程中被擠壓形成。

比利時列日大學的查利爾（Bernard Charlier）博士認為，第二種情況更有可能。隨著水星內核凝固，碳元素被擠出，在核心和矽酸鹽地幔之間形成了厚達數公里的鑽石層。這層鑽石可能影響水星的磁場特性。然而，專家強調，目前對這些鑽石的具體尺寸和分布仍知之甚少。這層鑽石可能不是一個完整的外殼，而是呈現複雜的分布狀態。

這項研究的意義不僅限於水星。它為我們理解類似行星的形成過程提供了新的見解，也引發了對其他行星內部結構的思考。例如，這可能解釋了為什麼水星擁有如此強大的磁場，儘管其體積遠小於地球。未來，科學家們希望透過更多的觀測和模擬來驗證這一理論。這不僅有助於我們更深入了解水星，也可能為行星科學帶來新的突破。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4717141

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NASA捕捉「太空馬鈴薯」！ 火星衛星「火衛一」最新照片曝光

  

NASA 拍攝火星衛星「太空馬鈴薯」新照片，揭示其崎嶇表面。（圖擷取自NASA專頁）

2024/06/27 16:50

〔編譯陳成良／綜合報導〕據《生活科學》（LiveScience）網站26日報導，美國航太總署（NASA）近日發布了1張令人驚嘆的「太空馬鈴薯」新照片，但它實際上是火星的衛星火衛一（Phobos），它正緩慢地向火星靠近，最終將會與這顆紅色星球相撞。

據報導，這張照片由NASA的火星偵察軌道器（Mars Reconnaissance Orbiter，MRO）上的高解析度成像科學設備（High Resolution Imaging Science Experiment，HiRISE）相機拍攝，讓我們得以一窺這顆神秘衛星的崎嶇表面。

火衛一名稱Phobos來源於希臘神話中的恐懼之神，體積約為地球衛星月球的1/157，是火星的2顆天然衛星之一。它與另一顆體積更小的衛星火衛二（Deimos），名稱則來自希臘神話中的戰慄之神，共同組成了火星的衛星系統。科學家認為，這2顆衛星原本是漫遊在太空中的岩石，被火星的引力場捕獲，成為火星的衛星。

火衛一的外形崎嶇不平，表面佈滿了隕石坑和溝壑，呈現出如同馬鈴薯般的形狀，因此被戲稱為「太空馬鈴薯」。最近對火衛一高反射率表面的影像分析表明，它曾經是1顆彗星，來自火星和木星之間的小行星帶，後來被火星的引力捕獲。

這2顆衛星的軌道都不穩定，科學家預測，在數千萬年後，火衛二將會被甩出太空，而火衛一則會分裂成一個環狀結構，或者撞向火星表面。然而，根據NASA的數據，火衛一每年只會向火星靠近1.8米，因此這個「太空馬鈴薯」在未來5000萬年內都不太可能被「搗碎」。

這給了科學家充足的時間來研究和欣賞這個佈滿白色冰紋和斯蒂克尼隕石坑（Stickney Crater）的天體。斯蒂克尼隕石坑是1個直徑10公里的巨大凹陷，以數學家克洛伊·安吉麗娜·斯蒂克尼·霍爾（Chloe Angeline Stickney Hall）的名字命名，她是火衛一和火衛二的發現者阿薩夫·霍爾（Asaph Hall）的妻子，霍爾於1877年首次觀測到這2顆衛星。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4718727

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小行星今天掠過地球！距離比月球還近

  

小行星2024 MK掠過地球，距離比月球還近。圖為小行星飛掠地球的想像畫面。（美聯社）

2024/06/29 10:01

郭顏慧／核稿編輯

〔即時新聞／綜合報導〕被命名為2024 MK的小行星，於世界協調時間（UTC）29日下午1時45分許（台灣時間29日清晨5時45分）掠過地球，其直徑在120公尺至260公尺之間，雖然距離比月球還近，但沒有對地球造成危害。

據《美聯社》報導，南非天文台於2週前首次發現2024 MK，其飛掠地球最近的時刻，大約是地球到月球距離的4分之3左右，如果天文愛好者使用正確的設備並抓準時機，可以觀察到從地球外掠過的2024 MK。

事實上，27日也有直徑2310公尺的小行星掠過地球，但距離較遠需要專業天文望遠鏡才看得到。美國國家航空暨太空總署（NASA）小行星專家法諾奇亞（Davide Farnocchia）透露，經常會有小行星飛掠地球的事情發生。

據了解，南半球民眾擁有最好的機會去觀測2024 MK，美國人則需要等到29日晚間，雖然在夜空中並不算亮眼，但由於沒有了太陽光影響，更容易找到2024 MK。

如果錯過時間觀察2024 MK也別灰心，今年4月13日有個名為阿波菲斯（Apophis）的小行星會掠過地球，在歐洲、非洲和亞洲部分地區肉眼可見。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4720472

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逾百片碎片四散！俄羅斯衛星突解體 太空人緊急避難

  

國際太空站。（路透檔案照）

2024/06/27 21:33

〔編譯管淑平／綜合報導〕美國太空司令部以及國家航空暨太空總署（NASA）27日表示，一枚據信俄羅斯衛星在太空中解體，散發100多片碎片，導致國際太空站上的太空人緊急避難。

美國太空司令部27日發文表示，該部證實俄羅斯已除役的RESURS-P1衛星，世界協調時間（UTC）26日約16時（台灣時間27日凌晨零時），在低地軌道解體成100多片碎片，這些碎片都受到追蹤中，太空司令部目前為止的觀察，尚無立即威脅，正持續進行例行交會風險評估，維護太空領域的安全和可使用性。

NASA的太空站辦公室指出，這起事件發生的軌道位置就在國際太空站附近，促使站上美國太空人在太空船內緊急避難約1小時。太空追蹤公司「李奧實驗室」（LeoLabs）表示，雷達偵測到這枚衛星在26日深夜到27日凌晨，在低地軌道釋出殘骸團。

RESURS-P1衛星為俄羅斯的地球觀察衛星，為商用衛星，於2022年除役。目前還不清楚這枚已經失去作用的衛星為何解體。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4719164

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「太空沙漏」新照曝光 韋伯太空望遠鏡揭驚人新影像

  

距離地球約447光年，位於金牛座的暗星雲「L1527」，因形似沙漏而聞名。（圖擷取自NASA）

2024/07/04 11:40

李欣潔／核稿編輯

〔即時新聞／綜合報導〕距離地球約447光年，位於金牛座的暗星雲「L1527」，因形似沙漏而聞名，近日韋伯太空望遠鏡（JWST）運用其中紅外成像-光譜儀（MIRI）拍下最新的驚人照片。

綜合外媒報導，距離地球約447光年的金牛座暗星雲「L1527」，因形似沙漏而聞名，其沙漏中心有顆尚在成長的原恆星，只有10萬年歷史，是恆星形成的最早階段；日前韋伯太空望遠鏡曾用近紅外相機（NIRCam）拍下「L1527」，近日則以中紅外成像-光譜儀再次觀測（MIRI）。

韋伯太空望遠鏡天文學家在聲明中表示：「與NIRCam主要顯示塵埃反射的光不同，MIRI可以研究流出物如何影響該地區最厚的塵埃和氣體。」可以讓科學家了解太陽與太陽系最初誕生的模樣。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4725649

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銀河系「鄰居」爆量！ 暗物質理論面臨挑戰

  

銀河系周圍或存在更多未知星系，暗物質理論面臨挑戰；示意圖。（路透資料照）

2024/07/04 10:58

〔編譯陳成良／綜合報導〕我們所處的銀河系，在浩瀚宇宙中並非孤單存在，它被一群體積微小、光芒黯淡的矮星系環繞著，如同舞者般翩翩起舞。這些矮星系有些僅由數千顆恆星組成，難以觀測，但科學家相信，它們的數量遠遠超過目前發現的60多個。

然而，美國科學新聞網站《科學警報》（ScienceAlert）7月2日報導，最近發現的2個新矮星系，卻為這個領域帶來了更多謎團，而非解答。

這2個名為「室女座3號」（Virgo III）和「六分儀座2號」（Sextans II）的矮星系，位於1個早已被認為「矮星系密集」的區域，它們的出現，使得該區域的矮星系總數增加到9個，遠遠超過了現有暗物質模型的預測。

暗物質，顧名思義，是宇宙中一種看不見的物質，無法透過電磁波觀測，卻有著巨大的引力效應，影響著星系的形成和運動。科學家相信，每個星系，包括我們的銀河系，都被巨大的暗物質暈環繞著，這也是解釋星系旋轉速度和星系團形成的重要依據。

過去，天文學家根據暗物質模型推測，銀河系周圍應該存在著更多尚未被發現的矮星系，科學家們也積極尋找它們的蹤跡。然而，新發現的這2個矮星系，卻讓這個理論面臨挑戰，因為它們的數量遠超過預期。

「這個超微弱矮星系的發現率，遠高於近期基於冷暗物質模型所預測的銀河系衛星星系數量，顯示我們正面臨著『衛星星系過多』的問題」，領導這項研究的日本國立天文台科學家本間大輔（Daisuke Homma，譯音）解釋道。

那麼，這是否意味著我們對宇宙的理解存在偏差？現有的最佳模型預測，銀河系周圍應該存在約220個矮星系。但若根據此次新發現的區域推算，這個數字可能會高達500個。當然，也有可能這次觀測到的區域只是特例，其矮星系密度並不能代表整個銀河系周圍的情況。

報導中提到，為了解開這個謎團，科學家需要觀測更多天區，並統計矮星系的數量，才能進一步驗證暗物質理論。日本東北大學天文學家千葉柾司（Masashi Chiba，譯音）表示：「下一步是使用更強大的望遠鏡，捕捉更廣闊的天空視野。預計明年在智利啟用的維拉·魯賓天文台（Vera C. Rubin Observatory）將能實現這個目標。我希望屆時能發現更多新的衛星星系。」

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4725607

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天文新發現！3顆異常冷中子星顛覆現有宇宙理論

  

這張照片展示了中子星，這是宇宙中最密集的天體之一。中子星內部的物質被極端擠壓，使得科學家們至今無法確定其具體形態。（取自ICE-CSIC專頁）

2024/07/07 10:58

〔編譯陳成良／綜合報導〕據《每日科技網》（scitechdaily）報導，歐洲太空總署（ESA）與美國國家航空暨太空總署（NASA）的最新觀測結果揭示了3顆異常冷的年輕中子星（Neutron Star），這一發現挑戰了現有的中子星理論模型。這些觀測結果表明，現有的許多中子星模型中僅有少數仍具有效性，這或許能將廣義相對論與量子力學理論連接起來。

據報導，ESA的XMM-牛頓（XMM-Newton）和NASA的錢德拉X射線天文台（Chandra X-ray Observatory）探測器發現了3顆年輕且異常冰冷的中子星。這些中子星位於銀河系的不同位置。科學家比較其特性與不同中子星模型，發現這些異常的低溫否定了約75%的已知模型。這是解開所有中子星狀態方程式的關鍵一步，對宇宙基本法則有重要影響。

中子星（Neutron Star）是宇宙中密度僅次於恆星質量黑洞的天體，每顆中子星都是超新星（Supernova）爆炸後留下的巨大恆星壓縮核心。這些天體的中心物質被擠壓到難以理解的形式。中子星之所以得名，是因為在極高壓下，電子與原子核融合，將質子轉變為中子。這樣的極端環境可能會穩定其他難以生存的粒子，甚至使粒子融合為夸克湯（Quark Soup）。

科學家挖掘ESA的XMM-牛頓和NASA的錢德拉任務數據，發現3顆年輕且冷卻速度極快的中子星，溫度比同齡中子星低10到100倍。研究團隊由西班牙空間科學研究所（ICE-CSIC）和加泰隆尼亞太空研究所（IEEC）的雷亞（Nanda Rea）教授領導，她表示，這些中子星的年輕年齡和低表面溫度只能用快速冷卻機制解釋，這使得他們能排除大部分可能的模型。

揭示真正的中子星狀態方程對於理解宇宙基本法則有重要意義。物理學家尚未能將廣義相對論（General Relativity）與量子力學（Quantum Mechanics）統一起來，而中子星則是測試這兩個理論的最佳場地。愛因斯坦的廣義相對論描述了大尺度下的重力效應，而量子力學則描述了微觀粒子行為。中子星內的極端條件為研究這兩種理論如何統一提供了獨特的機會。

這3顆異常冷的中子星過於昏暗，難以被大多數X射線天文台觀察到，但XMM-牛頓和錢德拉的超高靈敏度使得測定其溫度和其他特性成為可能。這一發現展示了跨學科合作在推進我們對宇宙理解方面的重要性。相關研究結果發表於6月20日的《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4728730

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地球核心正在減速！ 恐導致磁場和自轉變化

  

地核減速現象，可能改變地球磁場和自轉：示意圖。（圖擷取自Argonne National Laboratory，CC BY-NC-SA 2.0）

2024/07/08 16:51

〔編譯陳成良／綜合報導〕地球內部隱藏著一個神秘的固態金屬球，它就像一個陀螺在另一個更大的陀螺內旋轉，獨立於地球自轉而運作。這個神秘的區域就是地球的核心，它一直是科學家研究焦點。據美國有線電視新聞網（CNN）報導，最近一項新的研究表明，地球核心的旋轉速度正在減慢，甚至出現逆轉，這可能會影響地球的磁場，甚至會改變我們一天的長度！

地球核心深不可測，無法直接觀察或取樣，因此科學家只能依靠地震波來研究它。地震波就像地球內部的「探測器」，當地震發生時，地震波會穿過地球內部，並在到達地面時被地震儀記錄下來。科學家分析這些地震波的傳播時間和模式，就能推測出地球核心的結構和運動。

報導指出，澳洲詹姆斯庫克大學（James Cook University）的物理科學高級講師瓦塞克博士（Dr. Lauren Waszek）表示，關於地球核心自轉的爭論已經持續了幾十年，因為科學家們始終難以精確地觀察和測定核心活動。早在上個世紀70年代和80年代，就有科學家提出地球核心可能存在「差速自轉」，也就是核心自轉速度與地球表面不同。但直到90年代，才有了比較確切的地震學證據。

然而，科學家對這些證據的解讀存在分歧。一些分析甚至認為地球核心根本沒有自轉。直到2023年，一個有力的模型提出，地球核心在過去曾經比地球自轉得更快，但現在正在減速。甚至在2008年到2023年之間，地球核心出現了相對於地函的逆轉運動。

最近，一項發表在《自然》（Nature）期刊上的研究，證實了這個地球核心減速的現象。研究團隊分析了1991年到2023年之間在南桑威奇群島（South Sandwich Islands）發生的地震，以及1971年到1974年期間蘇聯進行的核試驗所產生的地震波。研究結果顯示，地球核心的自轉速度的確存在一個大約70年的週期性變化，目前正處於減速階段，而且很快就會開始加速。

地球核心是地球磁場的能量來源，當核心減速時，地幔就會加速，導致地球自轉速度加快，一天的長度略微縮短。雖然這個變化微乎其微，幾乎無法察覺，但它提醒我們，地球內部的活動對地球表面的影響不可忽視。

南加州大學多恩西夫文理學院（Dornsife College of Letters, Arts and Sciences）地球科學系院長維代爾教授（Dr. John Vidale）表示，地球核心是一個充滿活力的區域，可能存在火山等地質活動。對於地球核心的變化，我們還需要進行更多的研究，才能完全理解其對地球磁場、地球自轉和人類生活的影響。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4730065