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宇宙煙火秀！ 天文學家捕捉罕見磁星爆發

  

此次新發現的爆發被命名為GRB 231115A，發生在名為梅西耶82（Messier 82，M82，見圖）的星系中。（法新社）

2024/04/28 17:26

〔編譯陳成良／綜合報導〕天文學家最近觀測到一次來自約1200萬光年外磁星（Magnetar）的罕見巨大耀斑，如同宇宙深處燃放的璀璨煙火。

此事件釋放出巨大的能量，以伽瑪射線（Gamma rays）的形式呈現，因此被稱為伽瑪射線暴（Gamma-ray bursts，GRB）。GRB通常持續不到1秒，源自於中子星（Neutron stars），也就是巨星核心死亡後留下的緻密殘骸。

磁星是一種高度磁化的中子星，而來自這些恆星的GRB更是罕見至極。在過去50年中，天文學家僅在銀河系或附近的巨型麥哲倫星雲（Large Magellanic Cloud）中觀測到 3次這樣的事件。

歐洲太空總署（European Space Agency）在4月24日發布的新聞稿中指出，該署的天文學家發現，鄰近的雪茄星系（Cigar Galaxy）在2023年11月噴發出一次能量超強的伽瑪射線，時間只有10分之1秒。

此次新發現的爆發被命名為GRB 231115A，發生在名為梅西耶82（Messier 82，M82）的星系中，研究結果4月24日發表於《自然》（Nature）期刊。

M82是一個星暴星系（Starburst galaxy），因其正經歷著快速的恆星形成而得名。磁星通常出現在這樣的恆星形成區域。然而，精確識別哪些GRB源自磁星並非易事。

研究人員指出，過去曾有一些短暫的GRB被提議作為鄰近星系中可能來自磁星的巨大耀斑候選者，但其可靠性各不相同。

透過分析GRB 231115A的爆發持續時間、爆發後拍攝的X射線和光學數據，以及缺乏引力波等其他信號，研究人員得以毫無疑問地確認此次爆發是來自M82中磁星的巨大耀斑。

這項發現指出，星暴星系是研究巨大耀斑的理想目標，有助於天文學家了解宇宙中神秘 GRB背後的機制。GRB是宇宙中最明亮的爆炸現象之一，其成因和機制一直是天文學家研究的重點。此次觀測到的磁星耀斑為科學家提供了寶貴的數據，有助於解開GRB的謎團，並進一步了解恆星演化和宇宙中極端環境下的物理現象。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4655963

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太空航行再添利器！NASA成功部署新型「太陽帆」系統

  

新型太陽帆在太空中的模擬圖。（取自NASA官網）

2024/05/01 10:47

〔編譯陳成良／綜合報導〕太空任務中，推進技術一直是至關重要的一環。每一克重量都關乎著發射成本，因此燃料的能量密度愈高愈好。而且，一旦進入太空，太空船就無法再進行補給，這使得尋找替代方案成為太空探索的重中之重。其中，利用太陽帆技術便是一個充滿潛力的選項。

太陽帆技術利用陽光輻射壓力作為動力来源，為太空船提供動力，有效解決了燃料限制問題。儘管這項技術已經得到多次驗證，但仍面臨著一些挑戰。為此，美國航太總署（NASA） 發布了一項名為「先進複合材料太陽帆系統」（Advanced Composite Solar Sail System）的全新設計，並成功將其部署到軌道上，成為未來太空探索的關鍵推動力。

據《IFLScience》4月29日報導，為了提高效率，太陽帆和支撐臂需要盡可能輕巧。在這次的實驗中，NASA 開發了全新的複合材料，比之前的太陽帆更輕盈、更堅固。

NASA 漢堡研究中心的首席研究員威爾基（Keats Wilkie）在一份聲明中表示：「過去的支撐臂往往是沉重的金屬材料，或者由笨重的輕型複合材料製成，這兩種材料都不適合今天的小型太空船。太陽帆需要非常大、穩定且輕盈的支撐臂，並且可以像捲尺一樣扁平地捲起來，以方便收納。」

這次新型太陽帆的支撐臂採用了管狀結構，可像捲尺一樣壓扁並捲成小包裝，同時具備了複合材料的所有優點，例如在溫度變化時彎曲和彎曲較少。完全展開的太陽帆面積達 80 平方米，大約相當於6個停車位的面積。但它們可以非常緊湊地收納，並圍繞著一個空氣炸鍋大小的立方衛星移動。這些太陽帆將在距離地球表面約 1000 公里的太陽同步軌道上運行。

NASA 漢堡研究中心的首席系統工程師 羅茲（Alan Rhodes）表示：「7 米長的展開式支撐臂可以捲成一個可以放在手中的形狀。我們希望這次太空船上驗證的新技術能夠激勵其他人以我們甚至沒有考慮過的方式來使用它們。」

這項技術可以用於在地球、月球和內太陽系中移動太空船。在適當的角度下，太陽帆可能會像天狼星一樣明亮，因此有可能從地面觀測到它的亮光。

NASA期盼這項新科技可激發未來太空設備創新應用，廣泛推動小型探測任務，並有助於日後在地球、月球及太陽系內其它天體間的航行。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4658765

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光通訊技術再下一城！ NASA靈神星號2.26億公里外傳回數據

  

NASA靈神星號軌道器主要目標是探索主小行星帶一顆名為「靈神星」的富金屬型小行星。圖為軌道器接近小行星的示意圖。（美聯社）

2024/04/29 17:01

〔編譯陳成良／綜合報導〕美國航太總署（NASA）「靈神星號」（Psyche）軌道器任務正在進行中，目標是研究一顆奇特的小行星。在這段旅程中，任務團隊一直在測試一種新型通訊系統。這項新技術不再使用無線電波，而是採用紅外雷射，最新測試顯示其在最遠距離的成功應用。當「靈神星號」發送訊息時，距離地球已達到2.26億公里，相當於地球與太陽之間距離的1.5倍。

靈神星號軌道器主要目標是探索主小行星帶一顆名為「靈神星」的富金屬型小行星，該任務於2023年10月13日發射，預計2029年8月抵達靈神星，任務時長為期2年。

據《IFLScience》4月26日報導，靈神星號之前是透過NASA的「深空網絡」（Deep Space Network.）以無線電波傳輸其工程數據，而這次任務團隊首次決定使用「深空光學通訊系統」（Deep Space Optical Communication system ），這是一種利用光學（即光線或光子）來傳輸資訊的通訊技術。之前的傳輸僅限於測試數據，並非來自太空船本身的數據。

4月8日的測試顯示，即使在如此遙遠的距離，數據傳輸速率也可達到每秒25Mbps的最大速度。這已經遠超過預期目標「至少每秒1Mbps」，且比無線電波傳輸速度快了10至100倍。

NASA噴射推進實驗室（JPL）靈神星號任務操作主管斯里尼瓦桑（Meera Srinivasan）在一份聲明中表示，「這次成功地傳輸了實際數據，展示光通訊系統與太空船的無線電通訊系統可以完美配合」。

儘管光通訊展現了巨大潛力，但團隊還是發現了一些問題，其中之一是光通訊受到天候影響。JPL光通訊接收電子系統負責人羅加林（Ryan Rogalin）解釋說:「即使在偶爾的風暴干擾下，我們仍然能夠預測系統在晴朗天氣下的極限範圍。」

下一次測試將於6月進行，屆時靈神星號與地球的距離，將是地球與太陽距離的2.5倍，這也是地球與火星之間最大的距離，如果測試成功，未來可能建立地球與火星之間的高強度數據傳輸網絡，為太空探索開啟新的可能性。

神星軌道器目前距離我們 2.26 億公里，它的雷射通訊系統仍能以 25 Mbps 最大速率傳輸測試數據，遠大於原本預期的 1 Mbps 速率。（取自NASA官網）

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4656834

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5月天象 可見月掩火星

  

五月天象精彩，五日將月掩火星。（台北天文館提供）

2024/05/02 05:30

〔記者甘孟霖／台北報導〕五月的夜空天象精彩不斷！台北市立天文館指出，五月天象緊湊接連，不僅有「土星合月」、少見的「月掩火星」，五月六日還將有每小時上看五十顆的寶瓶座η流星雨極大期，在流星雨輻射點於凌晨一點卅分升起後即可觀賞，越接近曙光前數量越多，館方當日將前進高山，透過Youtube頻道進行戶外直播。

土星合月兩次

台北天文館表示，五月將有兩次土星合月，適合觀賞時間分別是四日的日出前，可於東方曙光中看到相距不到兩度的土星和殘月，卅一日的午夜後也可看見，同時在南美洲南部能見到「月掩土星」奇景。

此外，五月五日的月掩火星發生於上午十點卅八分至十一點五十七分，由於發生在白天，需使用天文望遠鏡才可觀賞。天文館指出，這是台灣自二○一九年後再次出現月掩火星；在夜間發生且適合觀賞的月掩火星，則要等到二一三六年。

還有寶瓶座η流星雨

天文館指出，今年的寶瓶座η流星雨極大期在五月六日，由於月相近朔、受月光干擾小，觀賞條件絕佳，預期每小時天頂流星數可以達到五十顆。

在流星雨輻射點於凌晨一點卅分自東方升起後即可觀賞，越接近曙光前數量越多，天文館將至高山架設器材，並透過Youtube直播與民眾分享美麗流星雨畫面。

五月十日為今年第二次水星西大距，不過由於緯度和季節的關係，十三日才是最佳觀察時機，清晨時水星於東方仰角達最高，高度可達約十五度。

https://news.ltn.com.tw/news/life/paper/1643829

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NASA署長再度警告 防範中國在月球「圈地」

  

中國2020年11月發射長征5號火箭，載運「嫦娥5號」月球探測器升空。（美聯社檔案照）

2024/04/30 18:37

〔編譯管淑平／綜合報導〕美國航太總署（NASA）署長尼爾森（Bill Nelson）多次警告注意中國的太空野心。《雅虎財經（Yahoo Finance》29日報導，尼爾森接受該頻道訪問時指出，中國太空能力的快速進展，有可能引發月球「圈地」行動，就如同在南海上演的緊張情勢一樣。

尼爾森向雅虎財經表示，在中國推動達成送太空人上月球的企圖之際，美國在這場太空競賽中恐怕會落後，「我想，有朝一日中國突然宣稱『我們已經在這裡，你們不准進來』，這並非難以想像」他說，「把在地球上多年來習以為常的強佔領土，宣稱為己有，大家為之爭吵這種事情帶到太空，將會非常令人遺憾」。

尼爾森的警告，時值中國將於本週發射「嫦娥6號」無人探測器探索月球背面，中國的目標是要在2030年前送人登陸月球，並在月球南極建立基地。另一方面，NASA旨在送人重回月球的「阿提米絲（Artemis）」探月計劃中的「阿提米絲2號」、「阿提米絲3號」任務，都因發射載具硬體問題而延後1年，其中載人登陸月球南極的「阿提米絲3號」，延後到最快2026年出發。

尼爾森對這場太空競賽的憂心，主要聚焦在被認為或許存在水資源的月球南極。他說，若月球上存有水資源，將水轉換成氫和氧，當做火箭燃料，就有可能使月球南極成為太空「加油站」。

尼爾森日前為2025年度NASA預算出席國會聽證會時，才向國會議員表示，中國加強太空能力，並且利用民用計畫掩飾其軍事目的。他29日在雅虎財經的訪問中再度表示，「當你把（中國）在地球上的政治歷史放在一起思考，你就需要小心，像月球、火星這樣的天體是對所有人開放，不能變成圈地之爭」，「這是我們希望避免的」。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4658274

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挑戰愛因斯坦！ 科學家新模型解釋宇宙引力「故障」

  

研究人員提出對愛因斯坦廣義相對論的修正，認為存在一種「宇宙故障」（cosmic glitch），使得引力在廣闊的宇宙距離上略微減弱。 這種調整可能有助於解釋宇宙中一些無法解釋的現象；示意圖。（圖擷取自SciTechDaily）

2024/05/05 13:14

〔編譯陳成良／綜合報導〕愛因斯坦的「廣義相對論」（General Relativity）是解釋宇宙中引力作用的基石，但科學家們最近發現，在宇宙尺度上，引力的表現似乎與廣義相對論的預測有所出入，這個現象被稱為「宇宙故障」（Cosmic Glitch）。

過去100年來，物理學家一直依靠愛因斯坦的廣義相對論來解釋宇宙中的引力作用。廣義相對論經過無數次的測試和觀察驗證，它指出引力不僅影響三維物理空間，也影響著第四維：時間。從推論宇宙大爆炸到拍攝黑洞影像，廣義相對論都扮演著不可或缺的角色。

然而，當科學家們試圖在星系團和更大尺度的宇宙尺度上理解引力時，卻發現了一些與廣義相對論預測的明顯矛盾。在數十億光年的距離尺度上，引力似乎變得比預期弱了約 1%，就像引力本身不再完全符合愛因斯坦的理論。

《每日科學》（Science Daily）3日報導，為了解釋這個「宇宙故障」，物理學家和天文學家們努力了20多年，嘗試建立新的數學模型。加拿大滑鐵盧大學（University of Waterloo）和英屬哥倫比亞大學（University of British Columbia）的研究團隊提出了一個新的模型，修改和擴展了愛因斯坦的數學公式，試圖解決宇宙學測量中的一些矛盾，同時又不影響廣義相對論現有的成功應用。

研究團隊負責人、滑鐵盧大學數學物理學畢業生羅賓·溫（Robin Wen）表示：「你可以把它想像成愛因斯坦理論的一個註腳，當你達到宇宙尺度時，就必須遵守一些額外的條款和條件。」

滑鐵盧大學天體物理學教授阿夫沙爾迪（Niayesh Afshordi）則表示：「這個新模型可能是我們開始在時空中解決的宇宙謎題的第一個線索。」

這項研究挑戰了我們對引力的理解，並可能為解決宇宙學中的一些未解之謎提供新的思路。例如，暗能量和暗物質的存在，以及宇宙加速膨脹的原因等，都可能與引力的本質有關。科學家們將繼續進行更深入的研究，以驗證這個新模型，並探索其對宇宙學和基礎物理學的影響。相關研究成果已於 3 月 20 日發表在《宇宙學和粒子物理學期刊》（Journal of Cosmology and Astroparticle Physics）上。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4662948

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太陽閃焰可能引發強烈磁暴 氣象署：明起24小時有通訊干擾

Yahoo奇摩（即時新聞）

更新時間： 2024年5月10日 週五 下午3:55

中央氣象署說因太陽表面發生太陽閃焰，明天（11日）凌晨至上午通過近地太空環境，預估地磁擾動將明顯增強並持續影響約24小時，最大規模可能短暫達到強烈磁暴等級，屆時無線電通訊可能會中斷或有干擾，但民眾生活應不會受到影響。

（圖取自中央氣象署太空天氣作業辦公室網站）

中央氣象署今天發布磁暴特報，因太陽表面活耀區（AR3664）於5月8日發生X1.0級太陽閃焰並伴隨產生顯著的日冕拋射物質事件（CME），預期5月11日凌晨至上午，將通過近地太空環境，造成行星際空間中的太陽風風速及密度明顯增加。

氣象署表示，依據模式資料分析，預估地磁擾動將明顯增強，並持續影響約24小時，最大規模可能短暫達到強烈磁暴等級（Kp=8, G4）。

預估影響太空飛行器操作系統，可能導致表面導電及追蹤問題，飛行器姿態需要進行修正；其他系統方面，管線電流將對預防設計起作用，高頻無線電通訊干擾，衛星定位準確率下降達數小時，低頻無線電通訊中斷，極光活動最低可發生在磁緯45度的地區。

（圖取自中央氣象署太空天氣作業辦公室網站）

至於對台灣民眾生活影響，氣象署則說，群眾生活中會接觸到的電波通訊以行動電話訊號、無線網路或藍芽等頻段為主，這些訊號所用的頻率，並不會受到太空天氣的影響。

氣象署指出，強烈磁暴事件發生頻率依統計資料，每太陽周期（約11年）約發生100次（約60天）。

（責任主編：莊儱宇）

https://tw.news.yahoo.com/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E9%96%83%E7%84%B0%E5%8F%AF%E8%83%BD%E5%BC%95%E7%99%BC%E5%BC%B7%E7%83%88%E7%A3%81%E6%9A%B4-%E6%B0%A3%E8%B1%A1%E7%BD%B2%EF%BC%9A%E6%98%8E%E8%B5%B724%E5%B0%8F%E6%99%82%E6%9C%89%E9%80%9A%E8%A8%8A%E5%B9%B2%E6%93%BE-065518944.html

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美歐亞澳 極光大爆發

  

圖為奧地利維也納極光景色。（法新社）

2024/05/12 05:30

〔編譯管淑平／綜合報導〕20多年來最強太陽風暴10日襲擊地球，帶來自2003年以來最強烈地磁風暴，包括北美、歐洲、亞洲和澳洲多地，10日晚間起出現壯麗極光。

美國國家海洋暨大氣總署針對這波磁暴發出最高等級磁暴警報，衛星、通訊和電網可能受干擾，影響持續整個週末。

https://news.ltn.com.tw/news/world/paper/1645495

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宇宙的「棉花糖」！ 比木星大的行星又輕又蓬鬆

  

美國航太總署（NASA）的WASP-193 b系外行星模擬圖。（美聯社）

2024/05/16 16:48

〔編譯管淑平／綜合報導〕根據14日發表的一份報告，天文學家發現，在地球這個太陽系外有一顆巨大行星，比太陽系最大行星木星還大，但是卻出人意料的輕，有如蓬鬆的棉花糖。

這顆系外行星代號為WASP-193 b，距離地球約1200光年，是一顆氣態巨行星，直徑約是木星的1.5倍，但是質量只有木星的約0.14，以其大小和質量來說，在歷來所發現5400多顆系外行星中排名第二輕，僅次於Kepler 51 d系外行星。

14日在《自然天文學（Nature Astronomy）》發表的這份報告第一作者、美國「麻省理工學院（MIT）」博士後研究員巴考伊（Khalid Barkaoui）說，「這顆行星基本上超級蓬鬆」，因為它大多是由質輕的氣體、而非固體組成。

WASP-193 b是去年被確認，但是天文學家花了一段時間，根據地面望遠鏡觀測結果，來確定其組成物質。據信這顆行星大部分是氫和氦。以其大小而言，它的密度極低，以地球和木星做為對比，地球密度為每立方公分5.5公克，木星是約1.3公克，而WASP-193 b僅0.059公克，大致可以棉花糖類比，後者密度為每立方公分0.05公克。

巴考伊說，「發現這些密度這麼小的巨大天體真的、真的罕見」，「有一種行星類別稱為蓬鬆木星，15年來一直是個謎，而這顆行星是這個類別的極端例子」。研究團隊共同領導人、西班牙「安達盧西亞天體物理研究所（IAA）」高級研究員波佐耶洛斯（Francisco Pozuelos）說，「無法根據古典演化模型來解釋這顆行星是如何形成的」。

科學家認為，像WASP-193 b這樣的異類天體，是研究非常規行星之形成與演進的理想對象。研究人員推論，這顆系外行星的氣體形成大幅膨脹的大氣層，比木星還往外擴張數萬英里，至於它如何保持蓬鬆又輕，還有待深入研究。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4674895

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揭開宇宙奇蹟！XMM-牛頓太空望遠鏡解密「四葉草」謎團

  

這張多波長影像展示了「四葉草」奇特無線電環（ORC，odd radio circle）。（取自澳洲聯邦科學與工業研究組織CSIRO官網）

2024/05/16 10:55

〔編譯陳成良／綜合報導〕近年來，天文學家們發現，一些星系周圍存在著巨大的圓形無線電波結構，其起源一直是個謎。而如今，歐洲太空總署（ESA）的XMM-牛頓（XMM-Newton）太空望遠鏡的觀測結果顯示，其中一個名為「四葉草」（Cloverleaf）的神秘結構，竟是由星系群碰撞合併形成的。這項發現揭示了「奇特無線電環」（ORC，odd radio circles）的來源，為解開這些宇宙奇異結構的謎團提供了新的線索。

據《每日科技網》（scitechdaily）14日報導，ORC是一種在部分星系周圍觀測到的神秘結構，直到2021年才被發現。這些微弱的訊號是由於無線電波探測技術的進步而被偵測出來的，散佈在銀河系之外。每個ORC都足夠大，能夠包圍一整個星系，甚至數個星系。

在此之前，沒有人知道ORC的存在。然而，隨著技術的進步，無線電波探測技術變得足夠靈敏，使得天文學家能夠捕捉到這些微弱的訊號。在過去幾年中，天文學家共發現了8個這樣的奇異結構，它們分佈在我們銀河系之外，每個都足夠大，能夠包圍一整個星系，有時甚至是數個星系。

德國馬克斯·普朗克地外物理研究所的天體物理學家布爾布爾（Esra Bulbul）表示，ORC一直沒有在X射線波段進行研究。當她得知這一點後，她與博士後研究員張曉元（Xiaoyuan Zhang）開始仔細研究德國／俄羅斯合作的X射線太空望遠鏡「eROSITA」的數據。他們注意到一些X射線輻射似乎來自「四葉草」，儘管觀測時間不到7分鐘。這個發現讓他們組建了一個更大的團隊，並獲得了更多使用XMM-牛頓太空望遠鏡的觀測時間。

獲得觀測時間後，他們進行了觀測，結果發現了令人振奮的事實：X射線輻射確實與「四葉草」有關聯。X 射線觀測結果顯示，「四葉草」ORC 的氣體溫度高達 800 萬到 900 萬攝氏度，這表明它是由大約 12 個星系組成的星系群合併形成的。研究團隊推測，星系合併產生了衝擊波，加速了粒子，從而產生了強烈的無線電波輻射，形成了我們所看到的環狀結構。

然而，觀測「四葉草」時，eROSITA望遠鏡探測到的X射線點源與XMM-牛頓望遠鏡所觀測到的擴展輻射有所區別。具體來說，eROSITA觀測到的點源（point source）無法展現出像XMM-牛頓觀測到的較廣泛的X射線輻射那樣的特徵，這表明eROSITA觀測到的點源不太可能來自「四葉草」這個區域，但這個發現仍然引人深思。

X射線輻射可以追蹤星系群中氣體的分佈，這種輻射類似於警察在犯罪現場周圍拉起的警戒線。透過觀察這些氣體如何受到擾動，科學家確定，「四葉草」中的星系實際上是兩個獨立星系群的成員，這兩個星系群彼此靠近，最終合併在一起。根據輻射的溫度，也可以推斷出參與合併的星系數量。

儘管星系群合併很常見，但ORC卻非常罕見。至今，仍不清楚這些相互作用是如何產生如此強烈的無線電波發射的。布爾布爾表示，雖然他們解開了「四葉草」ORC的本質之謎，但也帶來了更多新的問題。他們計劃更詳細研究「四葉草」，以尋找答案。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4674342