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amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_2 | {
"title": "Celestron 中国总代理"
} | 公司总部:杭州市翠柏路7号501室电话:0571-87633788传真:0571-87633789销售总部:余姚市城东新区名邦科创中心2号楼3楼电话:0574-62882377传真:0574-62882378公司网站:www.celestron.com.cn淘宝商城:celestrontw.tmall.com |
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"title": "TQ3-80DL型 “长弓”1号主要技术参数"
} | 光学结构:折射式(双分离消色差高锐度全表面多层宽带镀膜物镜)有效口径:80mm焦距800mm(f/10)终端配置:天顶镜、PL25mmPLmm目镜、2x金属增倍镜、相机卡口螺纹放大倍率:32X64X133X266X主镜尺寸:长度710mm(遮光罩收缩状态)直径90mm跟踪系统:TQ3赤道仪加强型金属三脚架自动 跟踪器接口及传动装置星系统:5X21消色差完全正像光学导星镜太阳虑镜:物镜前安全型携带包装:专用防震背包 |
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"title": "TQ3-90DL型 “长弓”2号主要技术参数"
} | 学结构:折射式(双分离消色差高锐度全表面多层宽带镀膜物镜) 效口径:90mm焦距900mm(f/10)配置:90度天顶镜、PL25mmPI6mm目镜、2x金属增倍镜、相机卡口螺纹放人倍率:36X72X150X300X主镜尽寸:长度810mm(避光罩收缩状态)直径90mm跟踪系统TQ3赤道仪加强型金属一脚架自动跟踪器接口及传动装置寻星系统:5X21消色差完全正像光学寻星镜携带包装:专用防装背包指导零售价:2490元 出厂检测:出厂前经法国D150-F2000型高精度专业权威光学检测 实际测试: 定期山西湾 设 高精度全表面多层宽带镀膜物镜结合黄金焦比设计成像清锐物镜座双防撞击装置在意外碰撞时能保证镜头保持理想状态 |
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"title": "更多型号请登陆"
} | www.tianlang010.com TIANLAMG 北京天狼深空光电科技有限公司(原北京天狼光学仪器有限公司)天狼 地址:北京市海淀区学院南路38号智慧大厦1801B电话:010-82623989传真:010-82625919 E-mail:[email protected] |
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"title": "Contents"
} | 中国天文学会 北京天文馆 主办 日录 总第357期2011年第1期 2011年1月1日出版 |
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"title": "星空有约"
} | 62011年2月重要天象预告 李昕82011年2月日、月及行星动态 13 每月双星 任大勇16 掩星情报站 张学军18 点彗台 寇文20 每月变星 浩淼22 2011年精彩天象早知道 晗杰 |
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"title": "宇宙信息"
} | 金星对地球的警示首次对超级地球的大气进行分析宇宙中恒星的总数是原先认为的3倍发现土卫二上新的高温裂缝研究预言引力波源分布发现一颗闪亮的锆星没有征兆的日冕物质抛射大型双筒望远镜干涉仪获得首批图像卫星坠落可能导致了土星环的形成“旅行者”1号抵达静止太阳风区 谢天 |
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"title": "地外文明专题"
} | 30茫茫宇宙觅知音 纪念地外文明探索50周年35送给外星人的礼物38从给外星人“发报"到寻找类地行星44科学家:外星人在哪里? 近年通过对“国际空间站”航天员进行的研究表明,长期太空失重飞行会使航天员身心受到极大影响。这项研究成果对于未来载人登火星十分重要,所以必须深入研究长期太空旅行对人体影响与对策。 6~25 新的研究显示,椭圆星系所拥有的恒星数量其实是先前所认为的$5 \sim 1 0$倍。这意味着宇宙中恒星的总数可能是原先所想的3倍多。宇宙中最大的星系是椭圆星系,其中最大的包含有超过一万亿颗恒星。 |
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"title": "26~29"
} | 30~47 薛国轩钟晚晴李力帆法平 天文学的重要使命是探究宇宙物质结构、天体的起源和演化等,20世纪中叶以来也包括探索系外行星和搜索外星人(具有智慧生命的地外文明)。本文扼要介绍几位世界著名科学家对于探索地外文明活动的观点和理论认识,较多地介绍了美国卡尔·萨根、弗兰克·德雷克和吉尔·塔特的探索外星人理念。 |
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"title": "尊敬的读者"
} | 如发现本刊有印刷、装订等质量问题,请与北京博海升彩色印刷有限公司售后服务部联系退换,谢谢合作。 地址:北京市通州区中关村科技园通州园金桥科技产业基地环宇路6号 邮编:101102电话:010-60594509 由《天文爱好者》杂志主编的每年一本的《天文普及年历》是很多爱好者必不可少的工具书,多年以来都采用黑白单色印刷,内容多以表格加线条示意图的形式,可读性一般,在全彩色印刷的时代中显得有些落伍。读者需要更图文并茂的天文工具书。 全新改版《天文普及年历》《2011天象大观》,作为《天文爱好者》杂志2010年的增刊于2010年底出版。主要内容依旧涵盖了:2011年太阳表、日出日没时刻、晨香蒙影时刻,以及每月的天象、行星的动态,还有明亮小行星、彗星及流星雨的星历表。除此之外还以精美图配说明的方式回顾了2010年中的重大天象。 《2011天象大观》定价38元,挂号邮购价每本42元。欢迎爱好者邮购。 |
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"title": "宇宙奥秘"
} | 48哈勃空间望远镜及其最新的科学成果52宇宙时钟:相对论的最终检验56红巨星的故事60变星观测攻略之五一 一变星寻星技巧介绍 |
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"title": "48~61"
} | 李开封谢懿/编译孙媛贞程思淼 62~71王玉民东北虎王青 主管中国科协主办 中国天文学会北京天文馆编辑出版 天文爱好者杂志社社址北京西城区西直门外大街138号邮编 100044网址 http://www.amateurastronomer.cn 国际标准连续出版物号 ISSN 0493 -2285国内统一连续出版物号 CN11-1390 / P广告经营许可证 京西工商广字0408号 国内 北京报刊发行局国外 中国国际图书贸易总公司(北京399信箱) 邮发代号 2-352国外代号 M175订购处 全国各地邮局(或本刊杂志社)印刷 北京博海升彩色印刷有限公司定价 10元 下毓麟 曹 军 陈 丹 陈栋华陈培垫 崔石竹 崔振华 方 成何香涛 姜晓军 焦维新 景海荣寇文 李元 李 竞 李冰梁涂章 林 清 刘次沅 孟红字欧阳天晶 钱汝虎 苏定强 苏宜温学诗 吴铭蟾 王广祝 王玉民谢懿 严家荣 赵 刚 朱宗宏 主编 朱进社长齐锐常务副主编陈冬妮法律顾问 苏洪玉 编辑部 齐锐李良李鉴陈冬妮张恩红摄影 刘合群信箱 [email protected] 读者服务部于杰鸿李国良电话010-51583320 13717671688信箱[email protected] |
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"title": "广告索引"
} | 封二:杭州天文科技有限公司第一页:北京天狼深空光电科技有限公司第三页:广州博冠光电技术有限公司第十九页:北京天极星光学仪器有限公司封底:昆明晶华光学有限公司 |
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"title": "天文杂谈"
} | 62诗意的星河 古诗中的流星典故66古天浮槎之春游华宿69现代天文学历史大事记(十三) |
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"title": "航空航天"
} | 84~87 84长期太空飞行对人体的影响与对策 杭仁 |
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"title": "天文馆专栏"
} | 88 ~ 9 1郭霞 88加州科学院- 一21世纪最环保的博物馆 |
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"title": "奥赛专栏"
} | 92~95 92难忘托里卡拉——记印尼天文奥赛之旅 钱镜宇93第六届亚太地区天文奥林匹克竞赛中国队获奖名单94第六届亚太天文奥赛理论试题 国际天文奥赛组委会供稿/李鉴翻译95第六届亚太天文奥赛实测试题 国际天文奥赛组委会供稿/李鉴翻译 |
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"title": "爱好者之页"
} | 72 一钩新月74 岁月如歌76 深空天体观测入门攻略(一) 80 追着太阳跑82 “高鲁星"纪念雕像揭幕朱开远漫画选83 同好摄影:西台月亮串96 天文书刊资料邮购信息 |
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"title": "72~封三"
} | 冰月李冰山风孔繁浩李贤勇任大勇 封面 我们是孤独的吗?(合成图) |
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"title": "编委"
} | 2010年,博冠校园科普的脚步走进了23个省市的60多所高校,包括中国科技大学、南京大学、中山大学、吉林大学、四川大学、北京理工大学、内蒙古工业大学…。 2011年,博冠愿与您一起,走进更多校园! |
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"title": "2月7日木星合月"
} | 由于月球在以27天左右为周期绕地球公转,在天球上它会在相同的时间内相对于背景星空转一周,方向由西向东。月球公转轨道平面我们称之为白道,与地球绕太阳公转的轨道——黄道不同,白道是在不断变化的,但它与黄道之间的夹角始终保持在$5 ^ { \circ }$ 左右,这就是通常说的黄白交角。而太阳系几颗大行星的公转轨道具有共面性,也就是说,在地球上看来,行星都只会出现在黄道附近。因此在月球的一个公转周期内,它会先后和几大行星靠得很近,如果一颗星和月球在某时刻恰好黄经相等,我们就说这颗星与月球相合。当然月球的视圆面直径大约半度,有时它甚至会遮 故宫神武门上的双星伴月,笔者摄于2008年12月1日,左侧为金星,右侧为木星 挡住距离更远的行星或恒星,形成月掩星天象。观测条件很好的月掩亮星天象还是比较少见的,但亮星合月却经常上演。 有几度,有时甚至更远,具体的观测条件也与行星的可见性有关。2月2日除夕这天的水星合月,以及之后2月3日大年初一的火星合月,都因与太阳的角距离很近而无法观测。2月7日傍 所谓行星合月,其实多数情况下该星与月球的角距离还会 2011年2月7日傍晚,木星合月示意图(北京地区) 晚,初五的娥眉月将与木星相合,日落后的西方天空中,我们很容易就可以找到它们。到时候两者的角距离在$7 0$左右,木星亮度约为$- 2 . 1$等。有兴趣的朋友可以使用中长焦的镜头将木星合月拍摄下来,当然如果曝光时间合适的话,既能拍到木星较亮的伽利略卫星,还可以曝出月球暗面被地球大气反射光照亮的部分,我们称之为“地球照”。 除木星合月外,2月22日土星合月,以及三月初的金星合月观测条件也不错。只是由于土星是后半夜可见,与之相合的就将是盈凸月。而金星是晨星,必定是与残月相合。 西方古星图中的半人马座。半人马座$\propto$星$\upbeta$星位于两只马的前蹄上 |
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"title": "2月8日半人马$\\propto$流星雨极大"
} | 2011年,大多数流星雨的极大时间都不太凑巧,不是有严重的月光干扰,就是正值白天不适合我国观测。夏季活动的英仙座流星雨和严冬中的双子座流星雨都是以流量稳定著称,可在今年的观测条件都不太好。 地球上北半球的陆地面积和人口数量都远多于南半球,自然也聚集着更多的天文爱好者和科学家。因此,我们所熟知的流星雨中,辐射点位于北半天球的也相对较多。其实南半天球也会有数量不少的流星群活动,只是目前人们对它们的了解还相对较少而已。 半人马$\upalpha$流星雨(拉丁文简称为ACE)就是一个活跃在南半球夏季的流星群,在这一点上很像北半球三大流星雨之一的英仙座流星雨。它的辐射点赤纬为$- 5 9 0$,赤经为$2 1 0 ^ { \circ }$ ,非常适合南半球观测。我国南方部分地区可以进行短时间的观测,而北纬$3 0 ^ { \circ }$以北地区则根本无法观测。 经过对早先的观测资料统计结果进行分析,天文学家们发现,半人马$\upalpha$流星雨亮流星较多,更是有一些$- 3$等以上的火流星出现。其实该流星雨的总体流量并不是很大。1988年至2007年极大时的ZHR(每小时辐射点位于天顶时的流量)也仅为6,在1974年至1980年间,记载的极大短时间内ZHR曾达到过20到30左右。 我们现在对半人马$\upalpha$流星雨还知之甚少,关于它的问题要远多于答案。如果该流星雨极大期间,你正在南方纬度较低的地区,它还是值得观测一下的。根据国际流星组织的预报,2011年半人马$\upalpha$流星雨的活跃期从1月28日至2月21日,其中极大有可能出现在北京时间2月8日晚20时左右。以我国南方城市三亚为例,位于半人马座的辐射点升起要等到凌晨2时以后,到黎明之前,可观测的时间只有不到四个小时。虽然辐射点地平 高度很低,但极大期间月相为娥眉月,对观测没有影响,这样的条件在2011年的流星雨中实属罕见。而且半人马$\upalpha$流星雨的观测资料非常少,因此我们还是希望有条件的爱好者对它进行目视、照相、甚至是摄像观测。 说起半人马座,不熟悉星空的人经常将其与人马座相混淆。其实在古希腊神话中,半人马是一种被称为“肯特罗斯”(Centaurus)的生物,它们上半身是人形,下半身却是马的身驱,奔跑迅速,武艺高强。虽然形象可怕,但半人马们举止温和善良,从不残害人类。卡戎就是善良贤明、博学聪慧、多才多艺的半人马,希腊神话中有许多大英雄和大能人都是他的学生。卡戎得到了大家的爱戴和尊重,但最后被他的一个学生误伤而死。后来天神宙斯将他升上天空,成为了现在的人马座。人马座位于黄道附近,而半人马座则更加靠 南。半人马座的亮星比人马座要多,最亮的$\upalpha$星,我国清代称其为南门二,视星等为0等。实际上南门二是由三颗子星组合而成的三合星,其中一颗距离我们太阳只有4.22光年,它就是我们常说的比邻星。此外南门二旁边的半人马座$\upbeta$星也比较亮,在我国清代星图中的名称是马腹一,目视星等0.6等。南门二和马腹一并称为“南门双星”,14世纪郑和下西洋时,还曾用它们来导航呢。$J _ { \Delta } |$ (责任编辑张恩红) 半人马$\propto$流星雨的辐射点就在南门双星附近 |
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"title": "2011年2月日、月及行星动态"
} | 太阳月初,太阳的视赤经、视赤纬为20时56分53.181秒、$- 1 7 ^ { \circ }$ $1 5 ^ { \prime }$ $3 2 . 5 9 7 ^ { \prime \prime }$;月末,太阳的视赤经、视赤纬为22时42分32.761秒$- 0 8 ^ { \circ } \ \ 1 0 ^ { \prime } \ \ 4 6 . 5 1 6 ^ { \prime \prime }$。本月太阳由摩羯座运行到宝瓶座。 4日12时33分立春,太阳的黄经为$3 1 5 ^ { \circ }$。19日8时25分雨水,太阳的黄经为$3 3 0 ^ { \circ }$。 月亮月亮过远地点和近地点的时间分别为2月7日7时和2月19日15时。月相为朔、上弦、望和下弦的时间分别为3日10时31分、11日15时18分、18日16时36分和25日7时26分。 水星2月伊始,水星不断向太阳靠近,晨星,黎明时出现在东南方天空。25日水星上合日,与太阳几乎同升落,无法观测。上合日之后,水星转到太阳东侧变为昏星,逐渐拉大与太阳的距离,日落时出现在西南方低空。2日2时水星合月,水星位于月亮之南$4 ^ { \circ }$ . 金星2月份,金星由蛇夫座进入人马座,黎明时位于东南方天空。在此期间,金星进一步接近太阳,金星的赤纬也越来越低于太阳的赤纬,金星在日出时的地平高度逐日下降,地平高度由月初的$2 4 ^ { \circ }$逐渐减小到月末约$1 8 ^ { \circ }$,亮度约$- 4 . 2$等,观测条件依然不错。 火星2月份,火星由摩羯座顺行至宝瓶座,火星距太阳较近,难以观测。5日火星合日,与太阳同升落,完全被太阳的光辉所淹没,无法观测。 木星2月份,木星在双鱼座顺行,日落时位于西南方天空,亮度约$- 2 . 1$等,下落时间由夜晚21时30分左右逐渐提前至约20时40分,观测条件越来越不理想。7日18时木星合月,木星位于月亮之南$7 ^ { \circ }$。 土星2月份,土星在室女座逆行,约于夜晚21时30分从东方升起,亮度约$+ 0 . 5$等,是观测土星的好时机。22日1时土星合月,土星位于月亮之北$8 ^ { \circ }$。$\bar { \left| \j _ { \cdot } \right| }$ (责任编辑张恩红) 2011年2月15日行星位置示意图 2011年2月日出时水星、金星的地平高度及方位(北京纬度)示意图 2011年2月日落时水星的地平高度及方位(北京纬度)示意图 2011年2月行星轨道示意图之一 2011年2月行星轨道示意图之二 |
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"title": "2011年2月行星出没图(北纬$4 0 ^ { \\circ }$ )"
} | 口曹军 上图显示每日日落到次日日出之间的五颗行星出没状态,及观测条件。包括晨昏蒙影时刻,水星与金星的出没时刻,火星、木星与土星的出没及中天时刻,以及月亮出没状态。横坐标为地方平时,纵坐标为日期。 图中外侧的两条纵向条带表示天文晨昏蒙影,中间交替的横向条带表示夜间有无月光。图中曲线的位置表示五颗行星升起、落下及上中天(火星、木星、土星)的地方平时。当水星、金星的曲线出现在图左侧时,表示它们在日落后落下,为昏星;当曲线在图右侧出现时,表示它们在日出前升起,为晨星。在火星,木星和土星冲日的前后,代表它们中天时刻的实线与图中0时的纵轴相交。全图见《2011天象大观》增刊。A 2月北天星图 适宜观测地区:北纬40°附近 本 特 O 物 田对应观测时刻:立春前后21点 雨水前后20点 0等星 1等星 2等星 3等星 4等星 5等星 星系 星云疏散星团球状星团 适宜观测地区:北纬40·附近2月南天星图 0 物用对应观测时刻:立春前后21点 雨水前后20点 0等星1等星 2等星 3等星 4等星5等星星系星云疏散星团球状星团 |
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"title": "每月双星"
} | 口山东大学威海天文台任大勇 双星可谓有趣又非常适合爱好者观测的天体。带上你的望远镜,跟随《天文爱好者》,从2011年开始你的双星之旅吧。 |
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"title": "双星简介"
} | 仰望星空,我们会发现有很多恒星看起来距离很近,就像天空中的一对伴侣,我们称这样的恒星组合为双星。两颗星由于彼此的引力作用而沿着轨道相互绕转的双星,称为物理双星。看起来距离很近,实际上在空间中相距很远,并不相互绕转的双星,称为光学双星。 古代人们便注意到有两颗恒星距离非常近,最典型的就是开阳和辅,据说古代征兵时用这对双星来检验士兵的视力,但人们都以为两颗星只不过是偶然巧合在同一方向。直到1779年,天文学家迈耶(C. Mayer)才想到有可能存在相互绕转的双星。1802英国天文学家威廉·赫歇尔(W. Hersche1)开始认真搜寻成对的恒星,发现确实存在这样的恒星对。此后,双星成为天文学家的一个重要研究课题。 通常,我们将能用望远镜观测到两颗星光学像的双星称为目视双星。而有些双星,彼此之间距离特别近,即使用现代最大的光学望远镜也无法分辨,但通过拍摄恒星光谱可以发现是由两颗星组成的,这样的双星称为分光双星。还有的双星在相互绕转的过程中会发生类似日食的现象,使双星的亮度呈周期性变化,这类双星称为食双星。此外,有些双星不但距离很近,而且在相互引力的影响下,有物质在其间交流或出现引力形变,我们称其为密近双星。双星是恒星世界的普遍现象,现代观测发现,存在很多两颗以上恒星组成的聚星,如三颗恒星组成的三合星、四颗恒星组成的四合星等等。 图1 双星中较亮的一颗通常称为主星,较暗的一颗通常称为伴星。而主星与伴星在天球上的距离(通常以角秒表示)称为两颗星的角距,描述双星的另外一个重要参数是方位角(通常以度表示),方位角从北点起算,正北是0度、正东是90度、正南是180度,正西是270度(如图1)。此外,由于恒星在空间的运动,双星之间的角距与方位角都会随时间变化。 双星为人类揭示了恒星世界的一些奥 表 1  秘,通过对双星的观测,可以测量恒星的质量,同时对了解恒星的形成与演化过程也有着重要的意义。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_30 | {
"title": "如何观测双星"
} | 双星观测对环境的要求相对较低,即使我们在有城市灯光污染或者有月光影响的地方也可以观测,而且一台小口径的望远镜就足以让我们畅游在双星的世界,所以目视双星的观测非常适于在广大天文爱好者中展开。 影响双星观测的天气因素主要有视宁度(seeing)与透明度(transparency)。视宁度反映了大气的稳定情况,较差的视宁度会导致望远镜中的星像抖动模糊,如同在沸水中煮一样,使角距较小的双星无法被分辨。而透明度则反映了大气的通透情况,透明度不好会使一些较暗的星无法观测,会给观测较暗的双星或者主星伴星亮度差较大的双星带来很大困难。 望远镜根据口径不同,分辨率也不同,理论上一台望远镜的极限分辨率$R { = } 1 1 6 / \mathsf { D }$ (R以角秒为单位,D以毫米为单位),由于各种因素的影响,望远镜的实际分辨率都 无法达到理论值。笔者在使用高桥FS102望远镜观测时,对于主星伴星亮度差不是很大的双星,当角距小于3角秒时就很难观测了。而且随着主星伴星亮度差增大,观测难度继续增加,表1反映了不同口径望远镜随主星伴星亮度差变化分辨能力的变化,供大家参考。 此外,大家在外出观测时也需要做好自身的准备。首先要穿着适当的衣物,尤其在冬天,如果因为观测被冻感冒了可就得不偿失了。夏天则既要考虑衣物的透气性,又要防止被蚊虫叮咬。其次,外出观测是一件比较辛苦的事情,尤其在通宵观测的时候,应提前准备好食物,条件允许的话还可以喝点咖啡、热巧克力等,既可以补充能量,又能在一定程度上起到缓解寒冷的作用。其他例如使用红灯照明,拍照不使用闪光灯等与日常观测类似,这里不再赘述。另外还要说明的一点是,观测的记录也是十分重要的,长期观测双星可以看到一些双星角距与方位角的变化。而观测记录不仅可以方便观测者彼此的沟通,也是个人观测经历的一个很好记录,相信当大家多年之后翻开自己的观测记录本,一定也会深有感触吧。 波江座 及《Double Stars for Small Telescopes》。$\textcircled { 2 }$下文中给出的双星的赤经、赤纬皆为J2000.0 值。 |
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"title": "波江座(ERI)"
} | 说了这么多,下面就让我们开始畅游双星的世界吧! |
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"title": "1月适宜观测的双星"
} | 说明:$\textcircled { \mathrm { 1 } }$本文介绍的主要是主星亮度亮于7等、伴星亮度亮于9等、双星角距在5角秒以上的双星,也包括个别亮度略暗于7等,主星伴星亮度差很小的双星。这类双星比较适宜更广大的天文爱好者观测。对于有兴趣挑战难度更大双星的同好,可以翻阅《The Cambridge Double Star Atlas》 注:因波江座跨度很大,本文仅选择 北纬40度、1月15日20时观测,地平高 度在30度以上的部分。(详细参数见表2) ERIHJ3533:在波江座$\tau _ { \2 }$西北偏北 $0 . 7 5 ^ { \circ }$处,主星与伴星都呈现出黄色,在 135X时,视野中会有一颗白色的8.7等恒 星。 ERIHJ3565:主星为淡黄色,是一对物理双星,距地球约119光年。 ERI32:很漂亮的一对双星,主星呈黄色,伴星蓝色,是一对物理双星,距地球约345光年。  ERI 32 ERI39:主星为橙色,伴星白色,物理双星,距地球约206光年。 ERI $\sum 5 7 0$:在其西北偏北$0 . 7 5 ^ { \circ }$处有一颗5.2等恒星,主星呈蓝白色,伴星呈白色,主伴星亮度差较小,较容易分辨。 ERI $\Sigma . 5 7 6 : 1 3 5 x$时视野内有一颗7.3等恒星,主伴星亮度差小且都呈白色。 ERI55:物理双星,距地球约406光年,两颗星亮度基本相同,都呈现出黄色,较容易分辨。 ERI62:位于4.4等的波江座$\omega$东北偏北约55'处,角距很大,主星白色,伴星淡紫色,伴星亮度较暗。 ERI $\Sigma \, 6 3 1$:在4.8等的波江座64南 表2 波江座内较适宜观测的双星 约$1 ^ { \circ }$处,是一对物理双星,距地球约1531光年,主星呈蓝色,伴星较暗。 ERI2649:位于4.3等的波江座$\uplambda$ 西北偏西13'处,135X时视野中可以看到波江座入及一颗7等恒星,是一对物理双星,距地球约760光年。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_33 | {
"title": "英仙座(PER)"
} | 看完了波江座,让我们抬头向上,英仙座正高悬在那里(详细参数见表3)。 PERO区Z25:位于英仙座双星团西侧,35X时可以在视野中看到双星团,主星与伴星都呈白色,角距非常大,很容易分辨。 PER n:主星很亮,伴星相对较暗,角距较大,不难分辨,主星橙色,伴星蓝色。 PER n PER $\Sigma \, 3 3 1 \! .$:一对较亮的双星,位于英仙座$\upgamma$和英仙座$\uptau$之间偏南的位置,主星白色,伴星蓝色。 PER ≥331 表3  |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_34 | {
"title": "英仙座内较适宜观测的双星"
} | PERZ336:位于5等的英仙座21东北偏东约$1 ^ { \circ }$处,亮度相对较暗,主星为橙色,是一对物理双星,距地球约645光年。 PERS430:35X时视野内有多颗7-8等恒星,角距很大,主星与伴星亮度接近,都呈白色。 PER8:主星很亮,呈蓝色,伴星亮度则较低,为白色,有一定观测难度。 PERAG308:角距非常大的一对双星,主星与伴星之间亮度接近,主星为白色,伴星为橙色。 PER $\Sigma _ { 1 } 5 5 2$:位于4.3等的英仙座58西南约$1 . 5 ^ { \circ }$处,主星与伴星亮度接近,主星与伴星都为白色,是一对物理双星,据地球约1708光年。 PER57:位于4.3等的英仙座58和5.3等的英仙座59之间东北侧,$1 3 5 \times$时 视野内有一颗7.4等恒星,两星角距非常大,主星与伴星亮度相近,主星黄色,伴星为白色。A (责任编辑陈冬妮) PER E 英仙座 2月份适合观测的月掩星和小行星掩星并不多,我们可以看到一次月掩星现象,六次小行星掩星现象。其中有四次小行星掩星适合多个地点进行联合观测,这四次小行星掩星中被掩星最亮的是8.2等,也是掩食时间最长的,可达16.7秒。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_35 | {
"title": "月掩星预报"
} | 本次月掩星恰好发生在西方的情人节这一天,这次月掩星几乎全国可见,被掩星很亮,所以很适合观测,部分地区可见掠掩,掩食带南界限线经过西藏中部、云南、广西西南部、广东南部。其中福贡一呈贡-崇左-雷州半岛一带可见掠掩。进行掠掩观测应使用大口径、高倍率,这样可以更容易分辨。它比一般的月掩星的科学价值更高,这是因为通过掠掩的观测,我们可以更好地了解月球边缘的地形。如果观测地点的位置合适,甚至可以看到被掩恒星多次出现“消失”和“出现”的现象。 2月14~15日月掩双子座μ星 这天晚上半夜前后,我国可见一次月掩双子座$\upmu$星的现象,$\upmu$星视星等为2.9等,位于黄道附近,属于经常被掩的较亮恒星之一。掩星当天为农历十二,光照面为$8 2 \%$,全国各地绝大多数都可观测到这次掩星的全过程,掩星现象为DD:暗面消失,BR:亮面出现,只有昆明所见现象是亮面消失,亮面出现。表中时间为北京时间,列出主要几个城市所见月掩星情况,其他地区可参考距离表中最近的城市,只是在时间上会相差几分钟到十几分钟。 |
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"title": "小行星掩星预报"
} | 本月可见的六次小行星掩星现象中,被掩星最亮的虽然有6等,但掩星持续时间极短,并不适合观测。其中811号小行星掩星的掩食持续时间最长,长达16.7秒。寻星图中间圆圈里的星是被掩星,掩食带示意图中的蓝色线是掩食带界限线,红色线是1α(即有$6 8 \%$信心小行星掩星现象会在这个区域范围以内某些地方出现)掩食带误差界限线。掩食带上的时间是当地可见的大致掩星时间(均为北京时间)。由于小行星的轨道不是很精确,所以掩食带位置的预报可能有误差,所以需要大家的观测数据来掌握小行星的大小、形状,同时提高小行星的轨道计算精度。无论你是否观测到掩星现象的发生,你的观测结果都是非常有意义的。 2月2日6371号小行星掩9.1等星 这次掩星现象发生于2月2日北京  6371号小行星掩星星图 时间20时17分至20时23分,直径为15千米的6371号小行星Heinlein,将遮掩猎户座9.1等的恒星TYC1314— 01810—1u(赤经$6 \mathsf { h } 0 8 \mathsf { m } 3 4 . 8 9 1 9 \mathsf { s }$,赤纬$1 5 ^ { \circ } 4 7 ^ { \prime } 5 3 . 1 6 6 ^ { \prime \prime }$ ),此星在猎户座的手臂处,大约在猎户座$\nu$星北面1度的地方。观测等级为9(即可见概率为$9 \%$ )。本次现象中,被掩星亮度将下降7.2个星等,掩星现象持续时间最长1.6秒。 掩食带由台湾东部向西北方向经过我国台湾北部、福建、江西北部、湖北中部、陕西南部、甘肃、新疆东部和北部,经过我国境内的时间约为6分钟,其中福州、南昌、咸宁、仙桃、宝鸡等地位于掩食带内,而台北、台中、三明、武汉、岳阳、十堰、宜昌、西安、兰州、西宁、金昌、固原、酒泉、乌鲁木齐、伊宁等地在掩食带$1 ~ \upsigma$的预报误差带中,也可能会观测到这次掩星现象。 |
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"title": "2月12日1664号小行星掩8.8等星"
} | 这次现象发生于2月12日凌晨北京 1664号小行星掩星星图 时间1时03分至1时12分,直径为29千米的1664号小行星Felix,将遮掩御夫座8.8等的恒星HIP23914(赤经$5 h 0 8 m 1 8 . 8 9 8 2 5$,赤纬$3 1 0$ $1 0 ^ { \prime }$ $0 3 . 0 5 0 ^ { \prime \prime }$ ),此星大约在御夫座几星东南3度的地方,很容易找到。观测等级为58(即可见概率为$5 8 \%$ )。本次现象中,被掩星亮度将下降6.5个星等,掩星现象持续时间最多5.4秒。 掩食带由新疆西部向东南经过我国新疆西南部、西藏北部和东部、四川南部、云南东北部、贵州西南部、广西、广东西南部,经过我国境内的时间约为9分钟,其中阿图什、民丰、化州、茂名等地位于掩食带内,而湛江、玉林、南宁、百色、兴义、曲靖、攀枝花、德钦、喀什等地在掩食带1α的预报误差带中,也可能会观测到这次掩星现象。 |
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"title": "2月22日811号小行星掩8.2等星"
} | 这次现象发生于2月22日北京时间21时45分至22时15分,直径为24千米的811号小行星Nauheima,将遮掩双子座8.2等的恒星TYC1327—00941—1(赤经$6 { \hslash } 2 3 { \ m } 2 0 . 4 1 5 2 5$,赤纬$2 1 ^ { \circ } \, \, 5 9 ^ { \prime }$ $1 8 . 0 1 3 ^ { \prime \prime }$),此星在双子座$\upmu$星以南约0.5度的地方,非常容易找到。观测等级为26(即可见概率为$2 6 \%$ )。本次现象中,被掩星亮度将下降7.8个星等,掩星现象持续时间最多16.7秒。 掩食带由台湾南部往北经过台湾、福建东北部、江西东北部、安徽、河南东北部、河北南部、山西北部、内蒙古中部,经过我国境内的时间约为30分钟,其中福州、长乐、平南、桐城、亳州、商丘、邯郸等地位于掩食带内,而台北、厦门、温州、金华、南昌、合肥、南京、郑州、济南、太原、石 811号小行星掩星星图 家庄、呼和浩特、大同等地在掩食带$1 ~ \upsigma$的预报误差带中,也可能会观测到这次掩星现象。 |
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"title": "2月28日676号小行星掩9.2等星"
} | 这次现象发生于2月28日北京时间21时46分至21时48分,直径为80千米的676号小行星Melitta,将遮掩室女座9.2等的恒星HIP59401(赤经12h11m08.0217s,赤纬$6 ^ { \circ }$ $4 0 ^ { \prime }$ 43.190"),此星大约在狮子座$\upbeta$星东南9度半的地方。观测等级为86(即可见概 676号小行星掩星星图 率为$8 6 \%$ )。本次现象中,被掩星亮度将下降5.2个星等,掩星现象持续时间最多5.8秒。 掩食带由东向西经过我国江苏北部、山东南部、河南北部、山西南部、陕西中部、宁夏南部、甘肃、青海,经过我国境内的时间约为1分钟,其中连云港、枣庄、菏泽、济宁、新乡、晋城、临汾、白银、西宁、德令哈等地位于掩食带内,而盐城、日照、徐州、开封、郑州、安阳、运城延安、庆阳、固原、兰州等地在掩食带$1 ~ \sigma$的预报误差带中,也可能会观测到这次掩星现象。$J _ { 2 } \}$ (责任编辑齐锐) |
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"title": "最新发现"
} | 2010年11月下旬至2010年12月上旬里发现并命名了2颗彗星,其中1颗是重新发现的周期彗星。 2010年11月27日,美国月球和行星实验室的吉布斯在进行卡塔琳娜巡天项目观测时发现一颗新彗星,随后小行星中心的 T.Spahr确认这颗彗星和下列疑似小行星目标相对应:1996TT65、2010MS75、2010RR59、2010RN141、2010SQ31、2010TL69。这是一颗周期彗星,编号为P/2010W1(吉布斯),将于2011年2月8日过近日点,近日距2.1天文单位,运行周期14.6年。这是卡塔琳娜巡天项目发现的第93颗彗星,也是Gibbs发现的第16颗。 2010年12月10日俄罗斯业余天文学家LeonidElenin报告他发现一颗新彗星,使用的设备是口径0.45米位于美国ISON-NM天文台的远程控制天体照相仪,彗星发现时的亮度19等,编号为C/2010 X1(Elenin)。根据最初观测数据初步确 定的轨道显示,这颗彗星已于2010年4月15日过近日点,近日距5.2天文单位,随着观测数据的增加,轨道修改为2011年9月5日过近日点,近日距只有0.45天文单位,按照这个轨道预测,这颗彗星在2011年9月过近日点时,亮度可能达到肉眼可见的程度,究竟会如何,让我们拭目以待。 11月,美国亚利桑那大学的R.S. McMillan报告,WISE在2010年5月16日发现的一颗编号为2010KW7的小行星状天体,最近发现了彗星特征,最终确定为彗星,得到的编号为C/2010KW7 (WISE),已于2010年10月11日过了近日点,近日距2.6天文单位,这是WISE发现的第16颗彗星。 C/2010V1(池谷-村上)彗星最终被确定为短周期彗星,2010年10月12日过近日点,近日距1.6天文单位,运行周期约5年。 测到的彗星亮度都在10等以下。 103P/哈特利2已经过了最佳观测期,亮度逐渐下降,11月19日观测到的亮度为6.5等。2011年1月里彗星从大犬座运行到麒麟座,预报亮度从10等下降到12等。基本整夜可见,观测条件依然不错。 C/2010V1(池谷-村上)彗星亮度迅速下降,11月29日观测到的亮度为12.5等。1月里彗星从天秤座运行到天蝎座,天亮前位于东南方低空,亮度逐渐下降到13等以下。 10P/坦普尔2彗星亮度继续下降,11月24日观测到的亮度为10.7等,比预报值高了很多。1月里彗星依然在鲸鱼座运行。 |
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"title": "2011年1月过近日点的彗星"
} | C/2009 K3Beshore、9PTempel 1、C/2009 Y1 Catalina。A |
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"title": "近期关注"
} | 103P彗星。2010年11月8日拍摄。 近期没有特别值得关注的彗星,能观 (责任编辑齐锐) C/2010V1彗星。2010年11月14日拍摄。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_44 | {
"title": "全高清数字天象仪!"
} | 演示效果更清晰 轴向1080全高清分辨率 适用范围更广 最大支持到直径16m球幕 天象演示功能更强大:附送新版本的天象软件 数字节目更丰富:赠送两部授权播放的数字天象节目优惠购买我们独家制作推出的数字天象节目 特别推荐一特价标清普及型数字天象仪 更多全高清和标清数字天象仪信息请访问:www.tianjixing.com或致电:010-6846003413311151449 在本栏目介绍的变星大致是2011年2月15日21:00左右地平高度较高的变星,同时它们在当月亮度比较适宜观测。在表格的后面有各星的介绍。 |
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"title": "双子座U(U Gem)"
} | 对于这颗变星,我们在《变星观测攻略之三》(载于2010年11期《天文爱好 图1:双子座U证认星图。视野$6 \times 5$度,极限星等10.5等。观测爆发时使用。证认星图编号3352dwy。 2011年2月可观测变星简表: 图2:双子座U光变曲线。横轴最右端时间为2011年2月底,数据截止时间为2010年12月4日。从上次爆发的时间(2010年9月18日)来看,1月下旬到2月该星应该会有一次爆发,所以建议大家监测。 者》)已经深入地了解过,所以关于它的机制就不再细说。在此需要说明的是,对于广大在城里观测的爱好者,我们监测双子座可以也只能采用“守株待兔”的方法。比如对于120mm口径望远镜,我们不必在意它没爆发时14等的亮度,而只用尽可能每个晴夜监测以注意它什么时候爆发到  10等就可以了,如果是拍摄观测,这个极限还可以降到11等多。这样的监测非常有价值!这也是我给它加上!"(适合城市观测)注释的原因。 |
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"title": "双子座V(VGem)"
} | 自2010年6月7日前后7.5等的上一次极大后,该变星的数据几乎为零。因此预计2010年11月初的极小没有人观测到。所以你的数据将十分有用!预计在2月里该变星亮度将达到8等以上,3月初达到极大。 图3:双子座V证认星图。视野$8 \times 8$度,极限星等10等。证认星图编号3352dwX。 |
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"title": "猎户座U(UOri)"
} | 猎户座U将在2011年3月左右达到最大亮度。本期的《变星观测攻略》将以猎户座U等为例介绍变星的寻星方法。 |
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"title": "麒麟座V、SY、TT(VMon,SY Mon,TT Mon)"
} | 这三颗变星都是缺少数据的蒙增二型变星。由于是在没有什么亮星的麒麟座,要在亮度较暗的时候找到它们确实不易。麒麟座V和麒麟座TT将在今年初春达 附注: 2.注:对长周期变星(Mira型和SR型),美国变星协会提供的注释:$\star -$美国变星协会数据库中还没有该星完整的一个周期的数据,$\% -$数据库中有CCD数据但需要目视数据,#一需要数据,$\alpha -$急需数据,$@ -$非常急需数据; 对其他类型的变星,笔者提供的注释:1一适合初学者观测,2-不那么容易,但可以用来练习技术,$3 -$比较有难度,0一适合城市观测,!一观测数据将很有价值! 3.光变范围:这里是历史极值。 4.极大极小日期:$\uprho -$由以前数据预计的日期,金牛RV型变星的极小时间为深极小时间;5.推荐设备:指2011年2月在良好条件下观测推荐的设备,$\mathrm { O } { - } \mathrm { O } { - } 5 0 \mathrm { m m }$左右口径双筒镜,$\mathrm { O = O - }$小望远镜${ \sim } 8 0 \mathrm { m m } , \mathrm { O = = } \mathrm { O - } 1 5 0 \mathrm { m m }$以上口径望远镜。 到极大,因此那时监测难度将有所缓解。观测者特别需要注意的是,“每月变星"并不是说它们只有在当月才可以观测。而当这些变星在四月份逐渐进入到太阳的余晖中时,观测将变得更有价值。 另外,麒麟座TT东北很近的地方有 1颗6等左右的恒星,而该星又不是一颗证认星,因此观测这颗变星需要足够的放大倍数,普通的双筒镜不太容易观测。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_49 | {
"title": "麒麟座 U(U Mon)"
} | RVB型变星的代表。RV 型变星的光变存在深、浅两种极小,两者交替出现,其周期定义为两次深极小经历的时间。RV型变星又分 RVA与 RVB两类。RVA型变星的平均亮度不变化,而 RVB型的平均亮度存在着长周期(数年)的约2等的变化,因此对于麒麟座U并不是每个周期都能观测到5.1等的极大和8.0等的极小。在去年11月它经历了一个深极小(7.8等)和一个极大(5.6等),但用双筒镜不仅在野外观测它是绰绰有余的,即使是在城里,天气非常好的时候也很有希望观测到。 船尾座L2(L2Pup) 亮度一般在5-7等,相对还是比较容易观测的。但由于赤纬极靠南,因此在北方地区观测它(地平高度10度以下)几乎是不可能的。 找星方面注意到它夹在两颗3.2等星之间,又,东北(图5中左上)约9度处是明显的疏散星团NGC2451,笔者曾在云南丽江观测过这个疏散星团,南方的深空爱好者一定注意过它。使用这个疏散星团找星是十分方便的。 近几个月数据很少,强烈建议云南、广西、广东、海南、福建、台湾的爱好者观测。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_50 | {
"title": "长蛇座S(SHya)"
} | 这颗变星位于长蛇座头部附近,是一颗缺少数据的增二型变星,1月就将达到极大亮度(约7等),此后可注意监测。但需要注意的是它在2月中旬21:30才升到东南方地平高度45度处,故需较晚时候才能观测。 图5:船尾座L2证认星图。视野$1 4 \times 1 1$度,极限星等9等。证认星图编号3352dwZ。 图4:2010年2月北方爱好者可以观测到(即赤纬不太偏南)的每月变星”。蓝色十字或半十字交点处为变星位置,标签按照美国变星协会证认星图校正。其中,校正麒麟座U附近天区的证认星图编号是3342fuf,麒麟座TT附近是3342fur,麒麟座V附近是3342fvC。蓝色的证认星标签表明距离最近的两颗星共用这个标签。由于双子座主星在视场之外,故注明麒麟座U附近的亮星是双子座V。 图6:长蛇座S证认星图。视野$1 0 \times 9$度,极限星等9.5等。证认星图编号3352dwr。 |
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"title": "回顾"
} | 从本期开始,《每月变星》增加“回顾”一栏以提醒大家回忆起西方天空中那些曾经介绍过而近期又有另外的讨论价值的变星。 omiCet(鲸鱼座omi)在2月份亮度将在6.5等左右,黄昏时仍然适宜观测。Z And(仙女座 Z)的亮度并不像之前预报的那样低,而是在9.5等左右,2月初之前仍然可以在西方低空找到它。R Tri(三角座R)将在1月中下旬达到极亮,约6等。出于亮度和位置考虑,TUTau(金牛座TU)和RGem(双子座T)仍然是可观测的目标。eps Aur(御夫座 ε)更是适合初学者继续观测,而且它仍有很大监测价值。 如果读者对本栏目有什么建议、意见或要求,希望增加或减少哪些内容,欢迎发送电子邮件至[email protected]与我联系。最后,祝大家在新的一年开开心心,能有自己新的收获!A (责任编辑李鉴) |
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"title": "2011年精彩天象早知道"
} | 口晗杰 即将到来的2011年,天象剧场可能会稍显沉闷,不仅全球范围内都没有日全食和日环食上演,几大流星雨的观测条件也普遍较差。然而大家也没有必要过于失望,2011年将有两次我国大部分地区可见全过程的月全食发生,另外几大行星也将轮番成为天空的主角,一年之内我们可以在不同时段分别对它们进行观测。下面就让笔者带领大家来纵览即将发生在2011年的精彩天象。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_53 | {
"title": "日偏食"
} | 介绍每年的重要天象时,我们都会从日食开始。日食的观测起点很低,但意义非凡。通过观测日食,可以为太阳大气活动的研究收集宝贵资料,也有助于我们对太阳、地球和月球的运动进行精确测定,同时还可以研究大气折射,以及相对论效应等。虽然2011年内不会出现日全食和日环食,但多达四次的日偏食,也会使科学家们非常振奋。但可惜的是,我国境内只有少数地区能看到其中的两次,且观测条件都很一般。而发生在南半球的两次日偏食就与我们彻底无缘了。 第一次日偏食发生在1月4日,可见区域西起西欧和北非,经过整个欧洲、北非、西亚和中亚,在我国西部结束。北京时间18时前后,我国新疆、西藏等地可见带食日落。最大食分不超过0.4,且可见偏食地区人烟稀少。由于日偏食天象并没那么壮观,且本次见食条件并不算好,因此建议大家不要单纯为观测日偏食在寒冷的冬天来一次长途旅行。 2011年6月2日的日偏食,我国可观测的地区变成了东北。从那里开始后,偏食经过俄罗斯远东地区、北冰洋、阿拉斯加、加拿大北部、格陵兰岛,在冰岛和北大西洋结束。北京时间3时25分初亏,我 国极东北地区可见带食日出,最大食分在0.3左右,观测条件也不理想。值得注意的是,国际上的预报本次日偏食是发生在6月1日,这是他们按格林尼治世界时预报的结果,但按照北京时间则已经是6月2日了。 如果说上述两次日偏食我国还算能看见的话,后面两次就与我们没多大关系了。7月1日的日偏食可见区域位于非洲和南极洲之间的海洋上,甚至还不如普通的一次日全食带大,全过程持续时间不足一个半小时,最大食分不到0.1。而11月25日的日偏食发生的位置几乎相同,但由于当时南半球高纬度地区正值极昼,偏食持续时间和可观测范围都较上次放大不少,整个南极洲几乎都能观测到。目前,世界上很多国家都在南极洲的科学考察站里安装了天文观测设备,并实现了远程操控,这也为观测南极洲可见的日月食提供了便利条件,毕竟普通人现在想去南极洲还是非常困难的。 观测日食虽然并不复杂,但还是有需要特别注意的地方。就是大家无论是用肉眼还是望远镜,都要使用减光设备,当然专门的太阳观测眼镜将是你的最佳选择。 |
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"title": "月全食"
} | 2011年的日食可能会令你有些失望,但月食的观测条件一定让你充满期待。将发生在这一年的月食有两次,且都是月全食。对于北半球来说,一次发生在初夏,一次则发生在寒冷的冬季。 算上2010年12月21日的月全食,一年时间内连续三次月全食实属罕见,更何况其中的两次我国大部分地区的观测条件都不错。2010年年末的那次月全食我国的观测条件不太好,相信很难让大家过瘾。相比之下,2011年6月16日这次我 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_55 | {
"title": "月偏食,笔者摄于2010年1月1日"
} | 国的可见地区范围要大很多。对于全球来说,亚洲、大洋洲、欧洲、非洲的大部分地区,以及南极洲都能观测到本次月食,其中能全程可见的区域主要集中在亚洲西部和非洲东部,我国东部广大地区将观测到带食月落。 月食的全过程可以简单分为五个部分,最初是半影月食,随后月球进入地球本影,月偏食开始,完全进入地球本影时我们就能观测到月全食了,月面开始移出地球本影时月全食结束,偏食阶段再次到来,当月球完全移出本影后半影月食还会持续一小时左右。6月16日凌晨的这次月全食半影食阶段起始于北京时间1时24分;初亏为2时23分左右,月偏食开始;月全食阶段是从3时22分至5时3分;第二个偏食阶段于6时2分结束;最后半影月食会持续到7时左右。大家可以想象一下,这次月食发生于夏至前一周左右,对于我们北半球来说是夜晚较短的时期。北京地区不到4时45分左右太阳就会升起,同时月球也会落下,因此只能观测到整个月食的前半段。而越往西可观测的时间就越长。 在距离地球38万千米的位置上,地影的直径相当于月球的2.5倍左右,因此月全食食分会大于1。本次月食的食分很 2011年12月10日月全食,全球见食情况示意图 大,接近1.7,这意味着月球进入地影非常深,“红月亮”的观测效果很好。 虽说月食发生时可见区域很大,但一次全程可见的月全食出现的同时,天气又非常好,其实是很不容易的。对于我国来说,12月10日至11日这一晚的月全食是近几年观测条件最好的一次。首先这次月食我国全境都可以观测到包括半影月食在内的整个过程。而且在从22 时 6分到57分的50分钟的月全食阶段期间,大部分地区月球的地平高度很高,观测条件极佳。其次,我国冬季大部分地区的晴天率较高,空气干燥,大气透明度较好,这为观测成功增加了础码。再次,月食的主要阶段是在前半夜,为广大天文爱好者省去熬夜的烦恼。况且,之前两次月食还为大家提供了很好的观测经验,相信届时大家一定可以更好地欣赏月全食,甚至拍出很好的摄影作品。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_56 | {
"title": "行星"
} | 2011年内,几颗大行星都将有观测条件不错的时段,下面我们就按其到太阳距离由近至远的顺序对它们进行介绍。 水星由于靠近太阳,平时很难被我们看到。当它运行到相对地球来说与太阳角距离较大的时段,就是相对较好的观测时机。我们一定都清楚“大距”的概念,就是地内行星(水星和金星)运行到一个会合周期内距离太阳最远的两个时间点,按其相对太阳的方位分别被称为东大距和西大距。一年内水星会有6或7次大距,而金星由于公转周期更长,可能一年都没有大距,也可能有1或2次大距。 2011年水星将有7次大距,其中4次西大距,3次东大距。由于公转轨道是椭 圆,水星大距时与太阳的角距离大小不一,小时不及$1 8 ^ { \circ }$,大时不过$2 9 ^ { \circ }$。但并非大距时水星的观测条件就一定很好,这还与两者的赤纬差和观测地的地理纬度有关。对于北半球中纬度地区来说,大距期间水星赤纬如果低于太阳,日出或日落时的地平高度就会相对较低,相反水星赤纬若高于太阳,地平高度就会相对较高。一般来说,如果水星在日出或日落时的高度能达到$1 5 ^ { \circ }$甚至更高,我们就说它的观测条件不错。但至于我们是否能看到水星,还与当时的天气和大气透明度等具体情况有关。 1月9日,水星第一次达到西大距,与太阳的最大角距离约为$2 3 ^ { \circ }$,以北纬$4 0 ^ { \circ }$左右地区为例,当天日出时的地平高度约$1 5 ^ { \circ }$,亮度约$- 0 . 3$等,这是2011年观测水星的第一次有利时机。3月23日水星的第二次大距为东大距,这段时间它将作为昏星于日落后出现在西方低空中。虽然与太阳的角距离只有$1 9 ^ { \circ }$,但水星赤纬高于太阳,因此日落时的地平高度可达$1 7 0$左右,观测条件很好。之后水星逐渐由昏星变为晨星,等到5月8日,水星再次西大距,日出前位于东南方低空,亮度$+ 0 . 4$等。此时虽说水星与太阳的最大角距 哥白尼解释了为何水星与太阳的角距离不会太大,但他本人却从未看到过水星 离可达$2 7 0$,但遗憾的是水星的赤纬低于太阳赤纬,影响到水星的地平高度较低,日出时仅约$1 0 ^ { \circ }$,我们用肉眼很难看到。2011年的第二次水星东大距将出现在7月20日,与太阳角距离仍将达到$2 7 0$ ,但同样由于赤纬的原因,日落时地平高度只有$1 3 ^ { \circ }$ ,观测条件一般。9月3日的西大距,是全年观测水星的第三次有利时机。虽然与太阳的最大角距离不过$1 8 ^ { \circ }$ ,但日出时的地平高度可达$1 6 ^ { \circ }$,目视星等约$- 0 . 2$等,也算比较明亮。11月14日,水星将迎来第三次东大距的时刻,此时与太阳的角距离约为$2 3 ^ { \circ }$,但日落时的地平高度只有$9 0$,虽然亮度可达$- 0 . 3$等,但由于高度太低,很难观测。2011年水星的最后一次大距发生在12月23日,为西大距。届时与太阳的最大角距离将为$2 2 0$,日出时的地平高度可达$1 6 ^ { \circ }$,亮度约$- 0 . 4$等,是全年观测水星的第四次,也是最后一次有利时机。 纵观这一年,水星的可观测机会还是比较多的,条件不错的大距前后几天,我们其实都有可能看到它。在以后每月的天象预报中,我们还会将水星在大距时出现的具体天区以示意图的形式呈现给大家。 了解了水星,我们再来看看另一颗地内行星—一金星。其实2011年金星的可见情况大致可归纳为“年初启明,年末长庚”。金星是最亮的行星,当然也远亮于除太阳外的其他恒星。由于金星是地内行星,虽然相比水星离太阳更远,但也只能出现在黎明或是黄昏。金星出现在清晨东方天空中时被称为启明星,傍晚出现在西方时被称为长庚星。年初,金星是晨星,虽然依旧非常明亮,但这个周期内位于太阳西侧的最佳观测时机是在2010年底。1月8日金星达到西大距,与太阳的角距离在$4 8 ^ { \circ }$左右,日出时的地平高度约$3 0 ^ { \circ }$,亮度为$- 4 . 6$等。此后它的地平高度将逐渐下降,但观测条件依然不错。从五月到十月,金星将非常靠近太阳,我们想看到它就不那么容易了。等到了年底,金星将作为昏星出现在西南方天空中,日落时的地平高度逐渐增至$2 3 ^ { \circ }$以上,并且亮度也会不断增大,观测条件越来越好,而其东大距时刻将出现在2012年。这里我们再做一个超前的预报,2012年6月6日,将发生非常罕见的金星凌日天象,这是绝对不能错过的重要天象,因为再下一次就要等 到105年后了。 火星的公转周期约为687天,与地球的会合周期长达780天左右,是地外行星中观测机会比较少的。最佳观测时机火星冲日,两年多才会有一次,2010年和2011年,都没有火星冲日天象。2011年上半年,火星与太阳的角距离都很小,不适合观测。2月5日火星合日,前后很长时间内它都将完全淹没在太阳的光辉中,无法观测。到了7月份以后,它开始远离太阳,在后半夜升起,亮度可达$+ 1 . 4$等,观测条件逐渐好转。年未的11月和12月,火星升起的时间进一步提前到23点左右,亮度可达0.1等,只是要熬到寒冷的后半夜才能观测。‘ 木星在2011年的最佳观测时段仍是秋冬季节。这颗太阳系内体积和质量都是最大的行星,公转周期在12年左右,每年的冲日时间会较上一年晚一个多月。木星最亮时可达$- 2 . 9$等,多数情况下仅次于金星,是第二亮的大行星。2011年初木星的可观测时间为前半夜,午夜前后就将落下,此后它会逐渐靠近太阳,可见时间也越来越少。4月6日合日,将完全无法观测。直至6、7月份木星将在后半夜升起,观测条件开始好转。10月29日木星冲日,日落时从东方升起,整夜都可以观测。全年木星主要在双鱼座和白羊座天区内顺行和逆行,冲日时的地平高度较前几年又有所提高,非常适合我们用摄像头拍摄木星视频,再叠加处理成漂亮的图片。 土星被誉为天空中的草帽,这是明亮的光环为它带来的美称,我们只要使用简单的天文望远镜就可以观测到光环,甚至还有土星的第六颗卫星泰坦。土星相对于背景恒星的移动速度比木星还要慢许多,绕太阳公转一圈需要大约29.5年。2011年土星位于室女座天区内,在黄道上的方位与木星几乎正好相差$1 \, 8 0 ^ { \circ }$,因此春季我们无法观测木星的这段时间内,正好可以趁机欣赏美丽的土星。4月4日土星冲日,整夜可见,亮度约为0.4等。10月14日土星合日,前后一两个月左右的时间内观测条件都会很差。 2011年天王星和海王星分别位于双鱼座和宝瓶座天区附近,由于距离地球太远,我们要观测它们就必须借助望远镜了。相对较亮的天王星约为5.7等,虽在人眼的自视极限星等范围内,理论上我们虽然可以看到,却无法分辨它与其他恒星的区别。要想看到天王星的视圆面,需要用更大口径和焦距较长的望远镜。2011年9月26日天王星冲日,不过观测效果与其他多数时间不会有很大差别。海王星的冲日发生在8月23日,亮度只有8.7等,观测的难度更大,我们需要借助skymap这类可以显示行星位置的电子星图来找到它。 由于各行星公转周期不同,它们相对于背景恒星的自行速度也有很大差别,因此经常会出现两颗或多颗行星角距离很近的情况,我们称其为行星的聚合。当然月球也在以27天左右为周期绕地球运 动,单独与行星相合的天象每月都会发生,偶尔也会到行星们的聚会中来凑个热闹。水星在天球上的运动最快,与其他行星相会的机率也最高,但多数时候都会由于与太阳角距离太近而不易观测。2011年11月中上旬水星东大距期间,它将与金星角距离很近,当然由于日落时地平高度较低,观测有一定难度,不过金星当时亮度可达$- 3 . 9$等,我们正好可以借助它来找到水星。 更大规模的一次行星聚合将发生在5月中上旬,参与者分别为水星、金星、火星、木星,以及肉眼很难看到的天王星。在很长一段时间内,这几颗行星都会在日出前出现在东南方的低空中,彼此之间的角距离都很小。5月1日这一天黎明前,残月也将出现在这附近的天区内,形成群星伴月天象。可惜的是,由于日出时的地平高度较低,这次行星相聚的观测条件也不太好。 |
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"title": "彗星"
} | 下面我们介绍一下2011年太阳系内小天体一一彗星的可见情况。虽然全年目前已知回归近日点的周期彗星并不少,但预报的最大亮度却都不太乐观。主要值得爱好者关注的是45P/本田-马尔克斯-帕贾德萨科维彗星、73P/施瓦斯曼·瓦茨曼彗星以及C/2009P1Garradd。此外彗星P/2006T1Levy将于2012年1月12日过近日点,2011年底预报亮度可达8等左右。 45P/本田-马尔克斯-帕贾德萨科维彗星是由已故日本著名的“彗星猎手”本田实于1948年12月3日发现的,回归周期约5.25年,2011年9月28日将经过近日点,过近地点是在8月16日,届时它距离我们只有0.06天文单位,亮度可达7等。不过8月彗星将位于南半天球,我国的爱好者无法观测。此后彗星靠近太阳,我们只是在9月下旬到10月上旬有可能于日出前的东南方低空中观测到它。 73P/施瓦斯曼·瓦茨曼彗星是一颗已经被撕碎为几十块的彗星,2006年曾经回归,并且达到了比较理想的亮度,当时比较亮的几块碎片北半球的观测条件不错。2011年这次回归,其主体部分在5月18日过近地点,10月18日过近日点,预计亮度不会超过12等,观测条件很差。 三星伴月,笔者摄于2010年8月13日 73P/Schwassmann-Wachmann 彗星的一块碎片,2006 年回归时国外天文爱好者拍摄 C/2009 P1 Garradd 目前看来是2011年最亮的彗星,年底时亮度预计接近 7 等,达到最亮时已进入 2012 年了。7月初彗星亮度就能达到10等,并且位于飞马座,整夜我们都能观测到它。随后彗星快速移动,8月经过飞马座、海豚座,进入天箭座天区,亮度升至8等左右。9月初彗星进入武仙座,前半夜观测条件很好,一直到年底,彗星始终在武仙座,亮度缓慢上升。进入11月,它会在黄昏后出现在西方天空。12月中旬,由于彗星赤纬较高,我们甚至可以在一天当中早晚两次看到 它。 虽然根据目前的预报来看,2011年不会有很亮的彗星出现。但由于还有许多彗星,特别是非周期彗星未被发现,彗星的轨道也存在一些不确定因素,太阳系内部随时都可能迎来这些不速之客。如果你对彗星的观测非常感兴趣,请关注本刊每月点彗台栏目。 |
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"title": "流星雨"
} | 从目前的预报来看,2011年内几个流量较大的流星雨观测条件大多不好,并且基本没有非常规的爆发预期。 象限仪流星雨是每年天象的“开年大戏”,也是2011年少有的极大没有月光干扰的流星雨。根据国际流星组织的预报,象限仪流星雨的极大将出现在北京时间1月 4 日 9 时许。对于我国来说最佳的观测时机是在3 日至 4 日这一夜,其中午夜时分越接近黎明辐射点地平高度就越高,观测条件也越好。且当天正值新月,观测完全不受月光影响。虽说象限仪流星雨极大时的每小时天顶流量也可达100左右,但根据笔者的经验,由于极大时间较短,亮流星较少,观测效果远不及与其并称三大流星雨的英仙座流星雨和双子座流星雨。 英仙座流星雨的极大出现在8月中旬,天气比较温暖,观测条件不会那么艰苦,因此也是颇受关注。2011年英仙座流 星雨的极大将出现在8月13日和14时,当天月相接近满月,对观测的影响非常严重。近些年该流星雨的流量稳中有升,非常有兴趣的朋友还是可以前往距离城市光污染较远的郊外对它进行观测的。 传说中的流星雨之王——狮子座流星雨已经多年没有出现较大的爆发了,2011年也没有关于它的乐观预报。狮子座流星雨可能会出现多个极大,并且每个持续时间都非常短,总体来说我国观测的有利时机是在11月18日黎明前,但会有下弦月的干扰。 近几年,双子座流星雨极大时的流量都可以达到每小时150颗左右,且经常会有火流星出现,是观测条件最好的流星雨之一。2011年,该流星雨的极大将出现在北京时间 12 月 14 日中午前后,我国的观测要在当天晚上19时后才能进行。但盈凸月会在21时左右升起,开始影响观测。 虽说主要的流星雨观测条件都不太好,但还是推荐大家对象限仪、英仙和双子这三个稳定的流星雨进行观测。 受到篇幅限制,关于2011年的精彩天象我们只能聊到这里了,当然有些内容只进行了简单的阐述。在新一年的每月天象预报中,还会有关于某个具体天象的详细分析,敬请关注。A (责任编辑张恩红) 2010年的双子座流星雨,笔者摄于昌平麻峪房 |
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"title": "金星对地球的警示"
} | 科 金星被硫酸云所覆盖。当火山喷出的二氧化硫和水蒸汽结合就会形成硫酸液滴,在$5 0 \sim 7 0$ 千米的高度形成云。70千米之上的二氧化硫会被强烈的太阳辐射迅速破坏。因此当2008年“金星快车”在$9 0 \sim 1 1 0$千米的高处发现二氧化硫时,没有人知道它们究竞来自何方。 二个国际天文学家小组通过计算机模拟证明,一些硫酸液滴会在高空蒸发成硫酸蒸汽,随后被阳光瓦解释放出二氧化硫。除了增进对金星的认识之外,这同时也对提议中的减缓地球气候变化的方法提出了警告。 诺贝尔奖得主保尔·克鲁琛最近主张,通过人为地往大约20千米高的地球大气中注入大量二氧化硫来抑制由增多的温室气体所导致的全球变暖。因为在这一高度上二氧化硫会形成硫酸小液滴,它们会反射部分入射的阳光。但对金星上硫酸蒸发的研究说明,这一给地球降温的方法也许并不会如最初所预想的那么有效。我们并不知道硫酸小液滴会以多快的速度变成硫酸气体,而后者对于阳光而言却是透明的。为此金星和“金星快车”在我们动手之前给我们上了一课。 个超级地球围绕着近距恒星GJ1214的概念图。 |
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"title": "首次对超级地球的大气进行分析"
} | 个国际天文学家小组使用欧洲南方天文台的甚大望远镜首次对太阳系外一颗超级地球的大气进行了分析。 太阳系外行星 GJ 1214b 发现于 2009 年,直径是地球的约 2.6 倍,质量则是地球的约 6.5 倍,因此被分类为“超级地球”。其宿主恒星位于蛇夫座,距离地球 40 光年。每隔 38 个小时,GJ 1214b 就会从其宿主恒星的视面前方经过,两者的距离只有 200 万千米,仅相当于日地距离的约 1/70。 在行星凌星的过程中,恒星所发出的部分星光就会穿过GJ1214b 的大气,而它大气的化学组成以及天气状况则决定了哪些特定波长的辐射会被吸收。在此之前,天文学家提出了三种可能的 GJ 1214b 大气模型,分别为水蒸汽大气、高空具有云和薄雾的氢大气以及类似海王星的深层富氢大气。 新的观测并没有显示氢的迹象,排除了第三种可能性。因此GJ1214b 的大气要么富含水蒸汽,要么就被云层或者薄雾所笼罩。就像土卫六的大气那样,云层或薄雾会掩盖氢的信号。虽然并没有确切地搞清楚 GJ 1214b 大气的组成,但向前所迈出的这一步却帮助我们缩小了可选的范围。后续在更长红外波段上的观测将会最终确定它的大气成份。 金星南极上空的云。$\Rightarrow$ 宇宙信息 谢 天 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_61 | {
"title": "宇宙中恒星的总数是原先认为的3倍"
} | 宇宙中最大的星系是椭圆星系。椭圆星系中最大的包含有超一过一万亿颗的恒星,而银河系只有4千亿颗恒星。然而,新的研究显示,椭圆星系所拥有的恒星数量其实是先前所认为的$5 \sim 1 0$倍。这意味着宇宙中恒星的总数可能是原先所想的3倍多。这些隐藏起来的恒星是因其颜色和大小而得名的红矮星。由于它们和类太阳恒星比起来非常小而且暗弱,此前天文学家无法 个椭圆星系的概念图。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_62 | {
"title": "发现土卫二上新的高温裂缝"
} | 美 国宇航局卡西尼土星探测器所获得的二新图像和数据提供了一幅在土星照射下土卫二南极活动裂缝的独特图像,揭示出了比之前所想象的更为复杂的高温裂缝网。通过联合使用合成红外分光仪和高分辨率成像照相机,天文学家获得了土卫二上喷射出水蒸汽和冰粒子的长裂缝(被称为“虎皮纹”)中最高温区域迄今分辨率最高的热分布图。对“虎皮纹”一端的高分辨率分光仪观测揭示出了前所未见的从“虎皮纹”分叉延伸出去的高温裂缝以及独立于其他活跃表面裂缝的热斑。“虎皮纹”两端也许是其活动开始或者减弱的地方,因此其复杂的热分布兴许会给予科学家了解其活动变化的 个土卫二南极裂缝的热分布图。 线索。对“虎皮纹”中最高温区域的最高分辨率分光仪扫描发现,裂缝的温度可以达到$- 8 4 ^ { \circ } C$,比之前测得的$- 1 0 0 ^ { \circ } C$稍高。 这些图像都来自“卡西尼"2010 年8月13 日对土卫三的飞掠,这是 2015 年前可以对土卫二进行遥感观测的最后一次飞掠。由于靠得太近或者是无法看到南极,因此 2015 年之前对土卫二的其他飞掠都无法对其表面进行热扫描。同时这次飞掠也是“卡西尼"在有阳光照射的条件下最后一次观测土卫三南极整个的活跃区。 在河外星系中探测到它们。由此,天文学家们也就无法知道宇宙中有多少红矮星。 天文学家使用美国夏威夷凯克望远镜上的强大仪器探测了8个椭圆星系核心处红矮星所发出的微弱信号。他们发现质量仅有太阳$1 0 \% \sim 3 0 \%$的红矮星比预期的还要丰富。 过去没有人知道这类恒星究竟有多少,不同的理论模型给出了相差很大的预言,因此这一结果回答了一个长久以来一直存在的有关这类恒星数量的问题。它同时也说明,不同类型的星系会具有不同的恒星数。 特别地,由于红矮星所贡献的质量超出了最初的计算,因此星系中所需要的暗物质一仅能通过引力作用探知其存在的神秘物质——可能就会比之前由测得的星系质量进而推测的要少,这将对星系的形成和演化产生重大的影响。 |
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"title": "研究预言引力波源分布"
} | 个由中子星或者黑洞所组成的致密双星最终会并合,引起剧烈的爆发,产生可以被探测到的引力波。一个天文学家小组第一次预言了这些并合体可能会出现在银河系周围的哪些地方。 作为爱因斯坦广义相对论的重要预言,引力波是由于大质量天体运动而造成的时空结构涟漪。由于它们非常微弱且衰减迅速,因此目前还没有直接探测到引力波,而致密双星则是最佳的引力波辐射候选源。 致密双星中的两个子星除了相互绕转之外,它们的质心通常还会在宇宙中高速运动。中子星或者黑洞形成时超新星爆发的不对称性会把致密双星质心的速度加速到超过每秒200千米。这就使得它们所处的位置会远离其诞生的星系。 这个小组使用宇宙中暗物质和结构形成的标准模型来研究质心速度将会如何影响并合致密双星的分布。在演化了138亿年之后,他们发现了一个和我们局部的宇宙相似的区域。其中有一个银河系大小的星系,周围有一系列的近邻星系。 基于这样一个模拟出来的宇宙,他们生成了一幅能显示出致密双星和局部星系的天图。结果显示,质心速度的不同会导致致密双星分布的显著不同。如果并合致密双星远离明亮的背景星系的话,巡天望远镜就能探测到它们。这样引力波探测器就知道该如何在数据中寻找引力波信号了。 计算机模拟中的两颗中子星并合。→ |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_64 | {
"title": "发现一颗闪亮的锆星"
} | 个天文学家小组发现了迄今最富含锆的恒星。锆是珠宝商经常用来假冒钻石的材料,而在这颗恒星中锆则闪耀于其表面之上的云层中。 该小组最初是想寻找为什么一小部分富氨高温亚矮星表面的氢少于其他类似恒星的化学线索。他们使用英澳望远镜对位于摩羯座和宝瓶座边界处、距离太阳 2,000 光年的老年恒星 LS IV-14 116 进行了分光观测,因为不同的元素和分子会在恒星的光谱中留下不同的特征。 除了常见的元素之外,LS IV-14 116 展现出了其他较强但却难以识别的谱线。仔细的研究显示,这些谱线中的四条是由$2 0 , 0 0 0 ^ { \circ } C$下的锆所产生的,这是首次在天文光谱中发现这一现象。 根据谱线的强度,他们发现 LS IV-14 116 中每 200,000 个原子中就有一个锆原子,这一比例是太阳的 10,000 倍。进一步的研究发现其他的谱线则来自锶、锗和钇,它们的丰度超出了普通情况的$1 , 0 0 0 \sim 1 0 , 0 0 0$倍。 这个小组认为,LS IV-14 116 不同寻常的丰度是由于其大气中的云层结构造成的。这些金属会在云层中积累,但在云层的上方或者下方却都比较少,这意味着它们的总体丰度依然接近普通值。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_65 | {
"title": "没有征兆的日冕物质抛射"
} | 通 名过使用日地关系观测台研究了8个月中的34次太阳日冕物质抛射之后,一个天文学家小组发现,有三分之一的太阳爆发被漏报了。 日地关系观测台由两个探测器组成,分别位于地球的前方和后方,它们可以使得科学家在两个不同的角度同时观测太阳,由此就能够确定离开太阳的爆发事件是否是对准地球而来的。 日地关系观测台是研究日冕物质抛射的理想工具。日冕物质抛射是发生在太阳上的巨大爆发,会以超过每小时160万千米的速度向太空喷射出10亿吨高度电离的粒子。当这些带电粒子抵达地球的时候,就会和地球的磁场发生相互作用引发磁暴,干扰卫星通讯和电网甚至还会使得在轨卫星短路。 在日地关系观测台之前,天文学家认为所有朝向地球的日冕物质抛射都会伴随有预警征兆,例如太阳耀斑、由于电离物质所造成的日冕变暗和暗条等。因此通过观测这些信号,就能对日冕物质抛射进行预报。 但日地关系观测台观测到的34次日冕物质抛射中有11次并没有「这些预警信号,于是任何基于这些现象的预警系统就会错失所有这些太这些隐秘爆发的微妙线索。 |
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"title": "大型双筒望远镜干涉仪获得首批图像"
} | 型双筒望远镜干涉仪对恒星绘架β拍摄了它的首批图良好的基础。历经8年的研发,由美国宇航局出资建造的这部仪器能综合来自大型双筒望远镜两面8.4米主镜所收集的光线,使其成为单一支架上最大的望远镜。有了这一高分辨率的成像能力,天文学家希望能借此来探测邻近的恒星系统,尤其是寻找其中可能拥有液态水的类地行星。 虽然大型双筒望远镜干涉仪无法直接探测到类地行星,但是却可以观测到预示着行星形成的尘埃盘以及距离其宿主恒星较远的类木行星。这些发现将指引未来的空间太阳系外行星搜 个富含锆的恒星 LS IV-14 116 的概念图。 个由日地关系观测台拍摄的三维太阳像。 阳爆发中的三分之一。为此,该小组正在进一步探寻预报 寻任务在银河系中寻找类地行星。 大型双筒望远镜干涉仪探测其他恒星系统“宜居带”的能力还将与美国宇航局其他的任务相互补,例如凯克干涉仪可以发现靠近恒星的尘埃,而斯皮策空间望远镜则擅长观测距离较远的有行星形成的尘埃。 随着2011年对大型双筒望远镜自适应光学系统的全面升级,对干涉仪进行检测和调试将是当年的主要工作。期间,科学观测也将逐步开启。作为同一类型中的分辨率最高的设备,大型双筒望远镜干涉仪不仅会对太阳系外行星进行观测,还会研究星云以及河外天体。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_67 | {
"title": "卫星坠落可能导致了土星环的形成"
} | 美国西南研究所进行的计算机模拟显示,土卫六大小质卫星的形成。 土星光环的$9 0 \% \sim 9 5 \%$是水冰,其余的是由岩质陨石参杂进来的尘埃和残骸,所以天文学家相信在形成之初它们完全是由冰组成的。和外太阳系基本上半冰半岩的物质形态比起来,这一组成非同寻常。类似地,土星的内部卫星也异乎寻常地富含冰。 过去主导的理论认为,由彗星撞击而瓦解的小型卫星是土星光环的成因。但形成的光环会是冰岩混合体,而不是今天看到的接近纯冰的光环。新的理论则把光环的形成和土星内部卫星的形成联系了起来。 先前的研究提出,土星最初拥有多个土卫六大小的卫星,但由于靠得太近而最终坠入了土星。新的模拟发现,在坠入土星的最终阶段,来自土星引力对其的加热会使得卫星上的冰融化并且使得它的岩石向中心沉积。当这样一颗卫星穿过目前土星 B 环所在的区域时,潮汐力会剥离它的外部冰层,而内部岩质核心则不受影响,并最终撞上土星。这一过程所产生出的光环质量要比土星目前的大得多。随着时间的推移,这个光环会扩散,内边缘的物质会流失,外边缘的则积聚成了土星富含水冰的内部卫星。 ↑“旅行者”1号的概念图。 个数值模拟中潮汐剥离卫星外部冰层后8 个小时(左)和 25 个小时(右)的样子。 个大型双筒望远镜(左)和其干涉仪拍摄的首批图像(右)。 |
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"title": "“旅行者”1号抵达静止太阳风区"
} | 历 经33年,美国宇航局的“旅行者"1号已经穿越了太阳风的速度由于星际风的压强而降到零的区域,正在进入距离太阳 174 亿千米的星际空间。这是“旅行者"1 号穿越太阳风鞘过程中的一大里程碑。 太阳会吹出一股带电粒子风,形成一个会包裹住我们太阳系的“气泡”,被称为日球层。太阳风一直会以超音速运动,直到它穿过终端激波。此时它会大幅减速并加热太阳风鞘。发射于1977年9月5日的“旅行者"1 号于 2004 年 12 月穿越了终端激波进入了太阳风鞘。 当带电粒子击中“旅行者"1号上朝向其运动方向的表面时,如果它的速度和“旅行者"1号自身的运动速度相等,这就说明太阳风向外的净速度就等于零了。这一时刻出现在 2010 年6 月,当时“旅行者"1 号距离太阳 171 亿千米。 由于速度会存在起伏,因此天文学家多等了 4个月来确信太阳风向外的速度的确减到了零。分析数据显示,从 2007 年 8 月起时速 209,000 千米的太阳风在以每年 72,000 千米 / 小时的速度稳步减弱,2010年6月开始保持为零。 但“旅行者"1号还没有穿过太阳风鞘进入星际空间,因为这时会出现高温粒子密度的陡降和低温粒子密度的陡升。根据模型估计,“旅行者”1号穿越太阳风鞘还需要大约 4 年。 (责任编辑李鉴) 美国西弗吉尼亚州格林班克(绿岸)射电望远镜是目前世界上最大的可转动射电望远镜,其天线直径110米,高约43层楼。望远镜天线的反射面由两干多块小反射板拼接而成,整个系统使用了精密的自动控制技术。绿岸位于美国弗吉尼亚州边界,这里人烟稀少,是美国人口密度最低的地方。周围的群山是天然的无线电波屏障。为了排除一切可能的干扰,一丝微波,汽车发动机的一个火花在这片区域内都是绝对禁止的。 |
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"title": "花总宇苗 觅知音纪念地外文明探索50年"
} | 口薛国轩 |
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"title": "“多萝西计划”再探地外文明"
} | 据美国空间网站2010年11月13日报道,在人类“探索地外文明"(英文缩写为SETI)50 周年纪念之际,世界多个国家的天文学家从本月起再度展开“窃听外星人"的联合行动,以延续始于1960年的“奥兹玛计划”。新的探索活动被命名为“多萝西计划",已于11月5日正式启动,将持续整整一个月时间,来自澳大利亚、日本、韩国、意大利、荷兰、法国、阿根廷和美国的天文学家参与其中。他们将把大大小小的望远镜指向地球周围的-些星球,以期收听到外星人的“天外来音”。 主导“多萝西计划”的科学家、来自日本的首席研究员鸣泽新指出:“波江座8 星和鲸鱼座 T 星是北半球距离地球最近的两颗类似太阳的恒星,半个世纪以来它们一直是SETI的最佳目标,同时也是‘奥兹玛计划"的象征,更是本次‘多萝西计划"的主要对象。“当年“奥兹玛计划"发起人弗兰克·德雷克在一份声明 中表示,“在此次新的探索中,将有如此多的优秀科学家使用如此多的望远镜,并配备当今先进的电子和计算机设备,这让我倍感欣慰。”有事实表明,“探索地外文明”一直是一个极具争议的科研项目,一些科学家相信这完全是在浪费时间和金钱,而另些则认为对地外信号的探测将永久地改变我们的宇宙观。 最近几十年来,人类天文观测的水平越来越提高,就观测波段来说,早已从可见光波段扩展到红外、紫外、无线电波、X射线和伽马射线波段,各种天文望远镜也已经从地面移到太空。虽然人们至今未找到任何地外文明的直接证据,但具有理性的科学家确信,生命是天体演化在一定条件下发展的必然结果,地球决不会是宇宙中唯一有智慧生命的天体。在英国皇家学会于2010年1月召开的“外星生命探测及其科学和社会后果”专题会议上,英国剑桥大学进化生物学家西蒙·莫里斯教授,就“地外生命形式预测及如何应对最坏情形”作了专题报告。他认为,如果达 N= Rfs fp nefi fiL 绘画:想象中的外星人与德雷克的“绿岸公式” 尔文进化论适用于整个宇宙,那么在宇宙任何地方,只要有合适的生存环境,生命就会繁衍进化,这是“不可避免的”。如果这种观点成立,那么就必然有技术进化,也就是说,存在各种“外星技术”。一些科学家感到困惑不已,因为人类已在上个世纪向太空发射了无线电和视频信号,至今没收到任何回音。莫里斯教授解释道:“换位思考一下,假如我是外星人,我也不知道是否应该接这个‘电话。” |
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"title": "是来自外星人的神秘信号吗?"
} | 早在1928年4月3日,在荷兰菲利浦公司实验室工作的挪威教授史托马,无意中收到了一组奇怪的无线电信号,其波长为31.4米。这信号每隔3秒就出现一次,极有规律。史托马向电台总监作了汇报。后者对此极感兴趣,并认为这种信号可能来自外星人。 于是,他们给对方“回电”,仍用31.4米波长,把一组莫尔斯电码信号每隔20秒钟一次发射出去,连续发射了15天没有回音。就在第16天,他们又收到了那个奇怪的、每隔3秒出现一次的信号,好像是有人企图与地球人联系似的。史托马惊喜之极,于同年10月又安排了一次发射试验,结果又收到了同样奇妙的信号。 有关这奇妙信号的消息轰动了全世界,许多电台都转而密切注视这个信号。其中,美国就有人报告在1929年2至4月期间,收到过10次这种信号一艘法国科学考察船于1929年5月9日也收到了同样的信号。遗憾的是,这组奇怪的信号里面究竞包含着什么信息,却没有人能破译出来。 1972年,年轻的苏格兰天文学家罗伦无意中发现了当年史托马留下的珍贵记录。他立刻被这些信号所吸引,并利用现代科学的逻辑思维对其进行研究。经过许多个不眠之夜后,罗伦宣布,他破译了这一信号的意思,其内容是:一艘来自牧夫座星球的宇宙飞船,正在环绕太阳系飞行。可是,怎么证明罗伦破译的真实性呢?后来人们怀疑,这信号根本不是“外星人”发出的信号,因为有些射电星常常自然地发出无线电波。虽然如此,科学家们还是从中得到很大启发,觉得应该主动通过无线电信号与外星人进行联系。 |
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"title": "50年前:“奥兹玛”计划首探地外文明"
} | 深邃的星空蕴藏着许许多多的宇宙奥秘,日月星辰似乎总是在引发人们的神思遐想:文明星球之间怎样进行交流?现代利用射电方法“搜索地外文明(Search for extraterrestrialintelligence,缩写为 SETI)纪元是从 1959年开始的。当时,美国康奈尔大学的物理学家 Giuseppi Cocconi 和Philip Morrison在《自然》上发表的一篇文章指出了用微波进行星际通讯的潜在可能性。当时有一位年轻的射电天文学家一一弗兰克·德雷克(Frank Drake)也独立地得出了相同的结论,并于1960年春季开始对其它太阳系的微波搜索,这就是著名的奥兹玛计划(ProjectOzma)。 ProjectOzma的名称来自一个童话之中的奥兹国(Oz),据说那是宇宙深处非常遥远的地方,居住着一些奇异的生灵。实际上,德雷克所期望的是倾听到地外智慧生命的声音。那时新的射电望远镜和新技术出现了,将搜索的灵敏度提高了约十倍。“新的大射电望远镜和高灵敏度接收机的结合,给我们第一次探测到近类日恒星处发出的、相当于我们向太空发射的无线电波强度的信号的机会。”德雷克在四十多年后这样说道。 当时,德雷克建议使用当时美国最大的射电望远镜—西弗吉尼亚州格林班克的射电望远镜天线直径26米(85英尺),分别对两颗刻意选择的邻近恒星一 一波江座8星(距离地球1 $\textcircled { 0 . 7 }$光年)和鲸鱼座T星(距离地球11.9光年)进行监听,期望接收到这两颗恒星附近行星上的文明生命的信息,警如来自外星智慧生命的“无线电广播”。鲸鱼座T星,这颗恒星距我们11.9光年,它在许多方面都同太阳相似,如果它周围的行星上栖居了一批科学技术水平同人类相仿的 1960年“奥兹玛计划”使用的无线电接收器 阿雷西博望远镜格利高里焦点设置(在圆顶里面)、馈线和吊臂支架。 阿雷西博射电望远镜控制室 外星人,那他们也许能够向外发射无线电讯号以求与行星外生命取得联系。 科学家们在1960年4月8日开始实施“奥兹玛"计划。从4月8日清晨4时开始,美国西弗尼亚州绿岸国立射电天文台搜索宇宙空间的电波。当时,科学家们使用了当时美国最大的射电望远镜(直径26米),选用26厘米波长,先后对上述两颗恒星进行了3个多月的监听工作。遗憾的是结果一无所获,即没有取得任何有价值的无线电信号。尽管如此,这次监听的意义是不能低估的,因为它毕竟是地球人有史以来第一次严肃认真的尝试,从此开创了用技术手段探索地外文明的新纪元。从那时起,地外文明搜索在美国掀起热潮并迅速席卷全球。 |
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"title": "著名的“绿岸公式”"
} | 1961年,弗兰克·德雷克提出了一个著名的方程,后来称之为“绿岸公式”,这是对探索地外智慧生命作定量分析的第一次尝试。下面就是德雷克提出的“绿岸公式”: $$\mathsf { N } = \mathsf { R } \times \mathsf { n } _ { \mathrm { e } } \times \mathsf { f } _ { \mathrm { p } } \times \mathsf { f } _ { 1 } \times \mathsf { f } _ { \mathrm { i } } \times \mathsf { f } _ { \mathrm { e } } \times \mathsf { L }$$ 在这个公式中,$\mathbb { N }$代表银河系中可能存在高技术文明的星球数,它取决于等式右边7个参数的乘积。在这7个参数中,R表示银河系中恒星的数量;$\mathsf { f } _ { \mathsf { p } }$表示拥有行星的恒星所占的比例;$\mathsf { n _ { e } }$表示 具有行星系的恒星周围存在可居住行星的比例;f,表示在众多可居住行星中真正拥有生命行星所占的比例;$\mathsf { f } _ { \mathrm { i } }$表示在拥有生命的行星中拥有智慧生命的行星所占的比例;f。表示在这些已有智慧生命的行星中具有星际通讯能力的行星所占的比例;L表示与具有高级技术文明世界的平均寿命(或者说延续时间)有关的参数,因为只有持续发展很长时间的文明星球才有可能做星际互访。 德雷克曾用这个方程乐观地推测银河系中大约有1万个先进文明的星球,或谓大约在2000万个恒星中有一个先进文明;其中最近的文明可能距离我们约1000光年远。其他许多天文学家、生物学家也试图求解这个方程,但结果大相径庭。因为这一方程涉及七个变量,一些变量较容易估算,另一此变量则很难确定。因此实际上很难求出这个方程的精确解。 这7个参数目前均仍为不确切的未知数。其中有的参数取近似值(例如 R),有的则纯属主观(例如 L)估计。有人用粗略估计的最低值代入计算,可得到$N = 4 0$万;用每一项最大可能值计算,则得$\mathsf { N } = 5 0 0 0$万。这就是说,在银河系中的高技术文明星球的数目为40万至5000万个。美国著名科学作家阿西莫夫根据自己的见解,曾提出与绿岸公式类似的公式估计出,银河系大约存在50多万个文明星球,即银河系中每100万颗恒星中,平均可能有18个文明世界。美国天文学家卡尔·萨根的推算则是,银河系有超过100万个文明星球。它们间的距离可达上百光年。 德雷克现在认为,任何现存的外星文明都可能比地球文明更先进。对外星人来说,类似的电视时代可能早已时过境迁。虽然SETI的科学家花了半个世纪搜索众多星球,也未能找到外星人的蛛丝马迹,但德雷克坚信地球以外存在智慧生命。德雷克表示,他们不得不在1000万颗星星中反复搜索信号,但目前还远远没有接近那个信号。外星人用以展现自己的技术,可能是目前人类力所不及的。那么,外星人是怎样展现自己的呢?德雷克有两种猜测:一种是将星球作为功能极强的透镜,放大光和无线电信号。这种“引力透镜”足以绘制出某个遥远星系中某个星球的地形。逆向看待这项技术,利用透镜做发射器而不是接收器,外 加拿大科学家也曾向外星人发送“有趣”信息,期望建立太空热线,这是一幅宣传寻觅外星人的想象画。 航空拍摄的著名的美国新墨西哥州甚大天线阵(VLA),这组著名的射电望远镜阵列由27面直径为25米的射电望远镜排成Y字形组成,右图为近看甚大天线阵照片。 星人就可以向整个银河系发送大量强力信号,大喊“我们就在这里”。这一点具有可行性,因为爱因斯坦已证明引力可以弯曲光线。不过目前人类尚无法掌握这种技术。另一种通信方法,是使用超强脉冲激光器产生一种超强闪光,类似目前核聚变反应堆使用的激光器。 1977年,美国探索地外文明中心使用大型射电望远镜据说收到了所谓的“哇”(WoW)信号,这是一个长达72秒的非常强的无线电信号。科学家们认为“哇"信号是迄今接收到的唯一最有可能来源于外星文明的信息;虽然人们早已开始寻找这种信号,目前仍一无所获。 |
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"title": "寻觅宇宙“知音”:监收外星人的“电波”"
} | 在美国科学促进协会的一次会议上,德雷克曾反思自己对于外星人信号的研究。这任务很困难的原因之一在于,射电望远镜必须将观测到的频谱分成很细致的部分进行研究,这过程就像在一辆汽车收音机上调节收音信号。另一个原因在于望远镜能观察到的范围与它可以放大信号的程度之间存在此消彼长的关系。小的望远镜能观察到很广的天空范围但只能探测到强烈的信号。大的望远镜可以探测到较弱的信号但只能集中在小范围内进行观测。因此天文学家很难兼顾二者作出既细致又全面的观察。 银河系里至少有两千亿颗恒星,从中作出保守的估计应有十万颗类似于太阳系的天体系统,但它们相距遥远,人们目前的技术手段无法实现星际航行。因此,首先实现星际通信是最有效的手段。前苏联著名天体物理学家什克洛夫斯基认为,“星系际无线电通讯与恒星际无线电通讯相比,有一个明显不同的重要特点,即进行星系际无线电通讯时,信号可一下子发送给几十亿颗恒星。因此,如果在这些恒星中,即使只有一颗恒星周围存在着高度发达的文明社会,这个信号也会被发现。实际上,在被探 测的星系中,这样的文明社会可能很多。因此,当发送各种定向的星系外信号时,发现它们的文明社会是‘十分有把握的’。然而,当向任何单一恒星的方位发射定向信号时,发现那儿存在文明的概率,或者一般地存在生命的概率,就极其微小。” 如何做才能最有效地搜索来自遥远的地外文明的无线电信号呢?有关探索地外文明学者摆出了三个基本的难题,即“如何搜索如此广阔的天空?”“若要寻找地外信号,应该将无线电调节器调到什么位置?"“如何充分利用可供探索地外文明使用的有限射电望远镜资源?” 1971年,美国宇航局的科学家专门召开了一次搜寻外星人的工作研讨会,在会上,人们提出了一项庞大的探测计划,其代号为“独眼巨人"(Cyclops)。Cyclops是希腊神话中的一个神一独眼巨人,探索计划借用了他的名字。“独眼巨人”计划主要是建造上千架口径为100米的射电望远镜天线阵列,它们完全由电子计算机控制,系统地巡视扫描整个天空,以搜索外星人发出的讯号。据说,在250光年范围内,可搜索任何天体(其总数超过660个)发射的无线电波。据初步预算,该计划需耗资60亿美元,由于此计划耗资巨大而未能实施。但是“独眼巨人”计划科学技术分析报告成为以后一系列探索地外文明工作的基础。当美国人逐步理解到SETI的光明前景,他们又开始了新的尝试。 |
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"title": "地球人是宇宙中独一无二的吗?"
} | 现任美国地外文明搜寻研究中心负责人、美国天文学家吉尔·塔特博士(JillTartar)认为,地外文明是很难定义的,由于星际间的距离,也不可能直接探测到;因此,探索地外文明项目实际上就是试图去搜寻其他遥远的技术证据;继德雷克之后我们的探索一直没有间断过。但是摆在我们面前的搜索任务却依然相当艰巨,怎么说也不为过。过去几十年里探索地外文明的一切努力,都只能算是窥探到茫茫大海中的一杯水,也没人能根据 |
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"title": "MATEUR ASTRONOMEO"
} | 一杯水,来判断大海里面有没有鱼。她还说,探索地外文明研究中心对智能生命做了一个非常实用的定义,即具有能够建造大型信号发送器的能力。塔特是美国2009年名为“TED"大奖获得者之一,她在2009年3月26日一次集会上讲述了人类认识自我以及认识太空的故事,并指出探索地外文明(SETI)项目的意义所在。就是让人们通过一种大宇宙的视野更深刻的认识“人”的含义;她还呼唤更多的人,尤其是年轻人,加入到这一史上最大的开发计划中来。 她在讲演会上动情地这样说道:“数千年以来,我们都是在向牧师和哲学家请教,让他们告诉我们地球之外是否存在别的生物。现在,我们可以使用21世纪的技术,来寻找星空中到底有些什么,而不是去问我们该信什么。SETI计划本身并没有预设外星智慧的存在,那只是一种猜测或可能。在这样浩淼的宇宙里,是有可能存在别的生物的。数字本身告诉我们,这个可能性是存在的。太阳是银河系里头4000亿个恒星中的一个,我们也知道很多其他的恒星也有它自已的行星系统。过去14年里,我们发现了350个这样的恒星,也包括一些小的行星,以及本周才对外宣布的那个新发现的行星,其半径是地球的两倍。而即使银河系里所有的星球都不存在生命,除了银河系还有1000亿个星系,也就是有10的22次方个恒星,要是你拿10万美金的支票铺在地上,要一直堆到舞台上方611万千米的地方,才够10的22次方。那将是地月距离的16倍,或者说是地日距离的四分之一,所以说可能性还是蛮大的。” “我们希望能够利用人眼的模式识别能力,去发现那些微弱或者是复杂的信号。同时我们也希望能够通过这样的项目来启发下一代,我们希望我们做出的一些成果可以作为课堂教学的材料,并且让各地的学校都能用上这些材料。对于那些不能亲临艾伦望远镜群(ATA)的学生,我们更需要以一种美妙的方式来 寻觅外星人漫画:我们是孤独的吗? 美国天文学家吉尔·塔特博士(JillTartar),现任美国SETI地外文明搜寻研究中心负责人(图中坐着的女士)。 讲述我们的故事,吸引他们,改变他们的视角。”“在漫长的人类历史上,我们人类曾分裂成为无数种形式的部落。我们曾把这个本来就很小的地球,划分为更小的领地。但是,说到底我们都只是属于同一个部落,那就是地球生灵。而SETI就是一面镜子,透过它,我们可以通过外星人的视角认识自己,从中我们可以发现我们中间的那些分歧是显得多么渺小。即使SETI别的事情都不能完成而只是改变了我们看待自已的方式,那也会是历史上最值得铭记的一件事。” 现在,人类仍处于用射电方法探索宇宙天体和地外文明的最初阶段。在一幅银河系的光学照片上,可以看到成千上万颗恒星,据著名美国天文学家卡尔·萨根比较乐观的估计,这些恒星中必有一些是先进文明之所在。可到底是哪一颗星星呢?人们的射电望远镜应当指向哪一颗星呢?解决这个问题是有很大难度的。因为人们现今用射电天文望远镜进行研究的天体还不多,即在可能出现先进文明的数以百万计的恒星中,人们研究的才不过数千颗。 科学家们曾做过这样的假定推理,即假定有的地外文明生命在和平繁荣的环境中生活了100万年,由于他们科学技术极为发达,生活充分富裕,也完全有能力耗费巨资来从事有重大意义的开创性研究,其中包括试图同外部文明星球建立联系,他们可能在100万年内不停顿地向外界发送强有力的无线电信号;这样,假定在100万颗行星中,就有一小部分正在发播这种讯号,这部分所占的比例是100万年除以40亿年,即$0 . 0 2 5 \% _ { \circ }$这意味着目前正在发送信号的只有250万颗。如果它们均匀地分布在银河系中,,则相邻两颗之间的距离约为4600光年。人类发出的信号要经过4600年才能送到离我们最近的外星人那儿。如果他们收到了并随即发出回答,那要收到他们的回音我们还得再耐心地等上4600年!“奥兹玛"计划的联系对象距离我们只有十几光年,这样做也许没有多大意义。要使得类似“奥兹玛"的计划变得有实际意义,只好监听4600光年范围内每一颗类似太阳的单星是否在发出有含义的讯号。A |
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"title": "生命出现是天体演化的必然结果"
} | 15世纪时,欧洲的文艺复兴运动引起了人们宇宙观的大革命。哥白尼学说的主要传播者之一,意大利思想家布鲁诺毫不含糊地宣扬日心说并且提及“外星人"是否存在问题,他这样写到:“(宇宙中)存在着无数的太阳,存在着无数绕自己太阳运转的地球,就像我们的七个行星绕着我们的太阳运转似的。在这些世界上居住着各种生物。"科学大师伽利略率先把望远镜指向星空,继而几百年以来有了一系列天文发现。太空视野的大开阔常引发人类这样的追问:除了地球之外,茫茫宇宙中还存在别的文明星球吗?如果存在,能否找到人类的知音——智慧生命? 科学家通过研究地球化石发现,早在35亿年前地球上就已有了一种发育得比较高级的单细胞生物,即蓝藻类;根据恒星演化理论以及对地球上古老岩石和陨星物质分析知道,太阳和地球的形成比这种生物的出现至少还要早约十几亿年左右。太阳系自原始星云形成后大约经过50亿年地球上才有人类。此外,科学考察表明,在最近五亿年来(根据化石考查)已经有过五次生命大灭绝,人类是五亿年来最后一次灭绝以后从猿进化而来。天体的环境变化往往决定着许许多多生命的命运,例如6500万年前恐龙的绝灭,据说就是遭遇了寒冷的冰期或地球被一颗直径十几千米的小天体撞击的结果。 从20世纪初以来,天文学的研究成果是显著的,例如关于银河系的许多发现,河外星系及宇宙膨胀的发现,特别是后来发现类星体、星际分子、脉冲星、河外星系超新星爆发等等。在进入空间科学和电子计算机科学时代以来,人们对宇宙天体的研究更加深入,每年都有许多新的天体被发现、探究。 具有理性的科学家确信,生命是宇宙天体在一定条件下发展的必然结果。科学家们认为,生命只能出现在能发出光和热的恒星周围的行星上,但并非所有恒星都带有行星。根据太阳系起源和演化的“星云说”,恒星是从自转着的原始星云收缩形成的。收缩时因角动量守恒使转动加快,又因离心力的作用星云逐渐变为扁平的盘状。当中心温度达700万度时出现由氢转变为氨的热核反应,恒星诞生了;盘的外围部分物质在演化过程中会凝聚成数颗行星,其余物质可形成矮行星、以及小行星、彗星等小天体。太阳系探测研究结果表明,水星、金星、木星、土星、天王星、海王星,以及矮行星、小行星和彗星的自然条件恶劣,它们都不是适宜地球生命居住的天体。 说起来,地球上的生命真的是非常奇妙的,正是各种生命的繁衍才使得大地生机勃勃,气象万千。任何生命当然不是神造的,而是天体演化的必然结果。地球人的出现、生存和发展的条件是非常苛刻的,首先是所在的行星要有坚硬的岩石外壳,要有适宜的大气和适合的温度,要有一定数量的液态水;而且,行星围绕的天体必须是一颗稳定的恒星。就太阳系来说,地球位于金星和火星之间,距离太阳不远也不近,正好处于生命繁衍的最有利的空间。迄今还没有发现金星、火星、以及其他行星上有生命。电子计算机模拟研究表明,如果星云物质在收缩过程中没有角动量转移,那结果不会形成一个中央恒星和周围一些小质量行星,而是会形成双星。在双星系统中即使形成行星,不用多久它们也会落入某颗恒星中,或者被抛入宇宙空间,不 太空画:太阳系从星云收缩演化而来,地球正好处在一个非常适宜生命存在的位置。 可能长期在恒星周围存在。因此,原始星云至少有两种发展的可能:物质保持它原有角动量,演化后形成双星;或者两者在演化过程中恰到好处地分道扬,结果生成中央恒星以及绕它运转的行星。 |
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"title": "向茫茫宇宙发出的地球“名片”"
} | 美国宇航局1972年3月2日和1973年4月5日发射了“先驱者”10号和11号宇宙飞船,这是两艘用核能电池作为动力的小飞船(质量为259千克)。它们是地球人派向太阳系外的第一批“使者”,它们分别探测了木星、土星,继而绕过海王星探测,它们在完成探测任务之后,便向太阳系以外的范范星际空间飞去,企图寻找人类的知音。据有关科学家估计,它们已于20世纪90年代飞出太阳系,并且一去不复返了。 为了遥远的未来有朝一日能让外星人了解地球的情况,在这两艘宇宙飞船上都携带了一张地球“名片”一一即一块镀金铝质的标志牌,长13.5厘米,宽7.5厘米,厚1.27毫米。该“名片”表达的信息是由美国康奈尔大学行星研究实验室主任、著名天文学家萨根和著名天文学家、搜索地外文明的开拓者德雷克共同设计的,然后由萨根夫人、艺术家琳达·萨根绘制。 在这张铝制标志牌上绘有一对裸体男女,以向外星人展示地球人的形象,其中的男人举起右手向外星人致敬问候;这两人的背后是按照人的比例缩小的“先驱者号”飞船的外形图。设计者相信,未来截获该飞船的外星朋友将会不难按照这一比例估算出地球人的身高。 该标志牌的左上角有一个哑铃般的图案,表示地球人所认识的宇宙间最丰富的物质一一氢分子的结构示意图,左上方绘制的圆周表示氢原子内电子绕核运行的轨道;圆心和圆周上“1”形状的标记,分别给出电子和核的自旋角动量方向;每个氢分子由两个氢原子构成,因此名片中画出了两个圆周,且圆周之间用一根横线连接。 标志牌的左中部用14颗脉冲星的方向线,来表明太阳系在宇宙空间的相对位置;名片下部左边缘的大圆表示太阳,再往右数第三个小圆表示地球,从这里引出的曲线表示“先驱者”号飞船出发的路线。各小圆按行星距太阳的远近分别表示水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星(2006年被 划分为矮行星),并给出各行星到太阳的距离,其中第三个小圆圈画有一条弧线,显示正是它派出的飞船在木星和土星之间向外飞行,从而表明了携带这张名片的飞船的来历。 这种珍贵的金属“名片”非常结实耐久,即使经过数亿年甚至数十亿年也不会发生变化。假如有一天“先驱者”10号或11号飞船果真与外星球上的高级智慧生命相遇,外星人是否能读得懂这张“名片”呢?他们能够找到我们吗? |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_79 | {
"title": "“旅行者”飞船上的“地球之音”唱片"
} | 1977年,美国“奥兹玛计划"达到了高峰。这一年,德雷克教授成功游说美国国家航空航天局在“旅行者”号行星探测器(飞向太阳系以外)上配带了一张镀金铜质声像光盘,光盘的一面有关于地球的信息,另一面则录制了流行音乐和古典音乐。“旅行者"1号和2号探测器分别于1977年8月和9月发射升空,几年之后,它们在完成了对行星际空间的探测任务后飞出太阳系,成为第二批人类的“宇宙使者”,它们像宇宙“漂流瓶”,人们期望它们在范范太空能遇到人类的“知音”一一外星人。 这对宇宙飞船的大小一样,设计相同,质量达820千克。飞船侧面各用几枚精制螺栓固定着一个铝盒子,盒子里装有一个瓷唱头、一枚钻石唱针和一张镀金铜质音像唱片,它的直径为30.5厘米。铝盒外包装上刻写着用科学语言表达的唱片使用方法。这张盘是地球人带给地外智慧生命的珍贵礼物,称为“地球之音”。这张地球之音盘具有极优的质量,又精心保护在铝盒内,加之它旅行的星际空间处于高真空环境,估计寿命可达10亿年。 “地球之音”中录有当时的美国总统卡特签署的《致外星人的声明》: 这艘“旅行者号”宇宙飞船是美利坚合众国建造的。我们是一个具有2亿4千万人类生命的集体,我们与居住在地球上40亿人类共同生存着。我们人类仍以国家划分,但是这些国家正在迅速成为一个单一而又综合的文明世界。 我们向外星致文。此文可能在未来的十亿年中长存,届时我们的文明世界将会发生深刻的变化,地球的面貌也会发生巨大的改变。在银河系中的2亿颗星球中,一些(也许是很多的)星球是有生命居住的天体,都是具有星际公正的文明世界。如果一个这样的文明世界截获了“旅行者号”,而且能够理解这些内容,我仅为此撰写如下的致文: 这是来自一个遥远的小型世界的礼物,它是我们的声音、我们的科学、我们的意念、我们的音乐、我们的思考和我们的情感的象征。我们正努力延缓时光,以期能与你们的时光共融。我们希望有朝一日在解决了所面临的困难之后,能够置身于银河文明世界的共同体之中。这份信息能把我们的希望、我们的决心、我们的亲善传遍广衰而又令人敬畏的宇宙。 美利坚合众国总统吉米.卡特1977年6月16日于白宫 地球之音的内容极其丰富。唱片的开头是116幅图片。其中天文方面的图片内容有:太阳系的方位图、地球照片、太阳系的参数和太阳光谱,以及太阳、水星、火星和木星照片等。太阳系方位图用二进制编码绘制,展示了太阳与某些脉冲星的相对位 引人注目。此外,还有大象的憨叫声、羊的吖吖声、黑猩猩的怒吼声、鸟鸣、蛙叫、蟋蟀的鸣叫声等。唱片中的人类之声有呼吸声、接吻声、脚步声、心跳声以及笑声,还有6个月婴儿的蹄哭声。此外,还有火车声、轮船声、卡车声、拖拉机声和小轿车声、马车声等。 35种自然界声响录音共12分钟,起始为一段令人头晕的回旋声音,表示太阳系的行星在轨道上运行;然后是顺序排列的年代之声一一先是地球混沌初开的巨响;接着是汇成江河湖海的大雨声,然后是生命的发生,从冰川时代的寒风中传来的声音,其中有石器时代打击石头的声音,这一段的结尾是一个婴儿呱呱坠地的啼哭声、人类的呼吸和脉搏的录音。 “地球之音”唱片录制的27首世界名曲,代表着地球上不同时代、不同地区和不同民族的音乐。唱片专家小组当时定下了一个高标准,力求把地球上最美好的乐曲献给人类的“知音”外星智慧生命。乐曲有巴赫的《布兰登堡协奏曲第二号》第一乐章,充满热情洋溢亲切问候;有著名音乐家贝多芬的《降B大调第十三号弦乐四重奏》(作品第130号)第五乐章(小歌),乐曲表达的是人类的痛苦、渴望与理想。还有《新几内亚的住屋》《秘鲁妇女婚礼歌》、中国的古筝乐曲《高山流水》、吉他曲《茫茫黑夜》等。 在这张寄托着人类寻找地外知音愿望的唱片里,展示了生机勃勃的地球环境与人类的孤寂感。在两个小时里,欲把地球人从古至今最有代表性的一切都告诉外星人,真是谈何容易!当时的联合国瓦尔德海姆秘书长的口述录音是这样说的:“作为联合国的秘书长,一个包括地球上几乎全部人类的许多个国家组织的代表,我代表我们星球的人民向你们表示敬意。我们走出我们的太阳系进入宇宙,只是为了寻求和平友谊。我们知道,我们的星球和它的全体居民,只不过是浩瀚宇宙中的一小部分。正是带着这种善良的愿望,我们采取了这一步骤。”A (责任编辑李良) 置,还表示了“旅行者”号从地球出发时,仙女座星系与太阳系之间的相对位置。太阳系参数图由两张照片组成,图中用数字标出了太阳和它周围行星的直径、质量,行星到太阳的距离、自转周期等。此外,还有反映其他科学的图表、照片,涉及数学、物理学、化学、地质学和生物学,其中有最简单的图形、数学定义、化学定义和物理单位定义等。 其中描绘人、动物、生殖与进化的图片有:人体解剖图,男、女轮廓图,男、女两种性别的性器官,精子和卵子的结合过程,受精卵细胞分裂,胚胎、胎儿的形态和胎位、分娩,母亲正在给怀中的婴儿哺乳,绘有鱼、蛙、鸟、鹿直至人的介绍脊椎动物进化过程的图解,等等。反映地球人劳动、生活的照片也很丰富。世界著名建筑照片选择了中国的万里长城、联合国大厦、印度的泰姬陵、美国旧金山的金门桥、澳大利亚的悉尼歌剧院等。另外还有各国的风土人情、科学和文明的成就的照片有:在太空行走的宇航员、飞机、火车、大型射电天文望远镜(接收天体发射的无线电波的仪器)、阿雷西博射电天文台(无线电天文台)、脱氧核糖核酸的结构及重组、高倍显微镜、人手的X射线图像等。盘片中还有:牛顿所著《世界体系》一书中的插图,说明怎样把一颗炮弹射入轨道;一幅日落图;其中还有一幅中国人吃饭猜拳(也称为划拳)的照片;老师教小学生写字;动物学家在观察黑猩猩的活动;科学家用显微镜观察;许多人正参观古代动物遗骸的照片等等。为了让外星人充分了解地球人的形象特点,有的照片特意标出了大人、孩子、老人的一般身高和体重。 “地球之音”唱片中的35种声响,大都是自然真实的,极少数是模拟的(如行星运行声、脉冲星产生时发出的隆隆声)。唱片中录制了巨大的火山爆发时发出的隆隆声、令人生畏的1971年澳大利亚地震声、惊天动地的雷鸣声、风雨大作声和流水哗哗声等。唱片中的犬声颇为 太阳相对14颗脉冲星 太阳系的行星以及用二进制以及银河系中心的位置 表示的(到太阳的)距离 太空画:邀游太空的“旅行者”行星探测器,背景为茫茫银河与太阳系天体 除了设法接收来自外星人的电信号之外,地球人曾主动向宇宙深处发射过友好的无线电信号,并期望外星人能够收到人类的友好问候。向地外文明发送信息的英文简称为METI,即Message to the ExtraTerrestrial Intelligence 的缩写。1974年11月16日,美国科学家德雷克参与了一项伟大工作:阿雷西博射电天文台用波长12.6厘米的调频电磁波,向银河系武仙座球状星团M13发送人类第一次专门给外星人的电波。这个球状星团含有几十万颗恒星,距离地球2.4万光年。说到这里,也许有人会提出问题:外星人能破译地球人的语言吗?的确会有这方面的问题。地球上的不同民族、不同地方的人使用着3000多种不同的语言,世界上没有一个翻译家能独自翻译出这么多种语言。故地球人与外星人之间的信息交流自然有一个“语言”沟通问题,外星人的语言可能更难懂,因为他们很可能在生理结构上与地球人有着重大差别,因此必然导致思维方式及语言习惯上的巨大差异。科学家们认为,能适用于宇宙中各种智慧生物的语言有两种,一种是图像,另一种是数字。 图像具有一目了然的直观性,当然能为外星人所接受。数字语言为什么也能被普遍接受呢?有些数学家认为,不论什么地方的智慧生物,他们都应有数学的概念,否则就没有办法进行精确的研究工作。例如,1+1=2、3-2=1、4-4=0、5<7、9>8 等等,这些基本的数学概念在全宇宙都应是通用的。由这种考虑出发,人类可以设计出一套数字化的宇宙语言来,其类似于现代电子计算机语言,它最基本的单元就是"0"和"1”,通过这两种符号的各种组合,可以表达出丰富的语言内容。 当时,发送宇宙信息时的波长和频率分别为12.6厘米和2380 兆赫(调频电磁波),方向指向银河系内的天体M13-武仙座球状星团。选择M13作为信息发送目标,是因为该星团至少包含有30万颗恒星,同时所发射的电磁波束又能将它们完全覆盖。因此,假如那里确有智慧生命的话,向该星团发送信息比向单颗恒星发送信息具有“保险系数"大得多的可收性”。 此信息很短,重复发送了多次,累计发射总时间为3分钟,内容共有信息 1679 比特(二进制信息单位)。进一步来说,那是由1679 个1 和0数字组成,“1679"恰好是两个素数的乘积(23×23=1679)。信息内容全是有关地球生物的知识。它用二进制数解释所用的数字语言系统,列出了氢、碳、氮、氧、磷等元 设在波多黎各的阿雷西博天文台的射电天文望远镜天线口径达305米(1974年) 武仙座球状星团 M13,其中有数十万颗恒星。 素的原子序数;说明我们的平均身高,告诉外星人我们有 40 亿人口住在靠近太阳的第三颗行星上,最后以发射信息所用的射电望远镜的图形结束了这封“电报”。 据说发射这封电报信息时射束的有效能量,约等于当时全球生产电力的10 倍。此正对这一射束的方向,这股能量使发射的信号比太阳亮约1000万倍。据德雷克回忆说,“有三分钟时间,我们是银河中最亮的星。 人们仰望星空时,由天性使 个问题:人究竞是什么?人类从哪里来?在地球之外遥远的宇宙深处有没有其他的文明社会?茫茫大宇宙中是否有人类的同类? 发给外星人的电文图示 如果地外智慧生命能收到这份电报,只要把这1679个数码排列成73行,每行23字,由此就可产生一幅矩形的、由“0"和“1”组成的电码图。当把图中的0或 1中任何种涂上黑色,就可得到一幅很形象的图案,并进一步翻译出其中的含义。从那时起,已过去了24年,这对人生来说是很长的段时间,但对宇宙来说却是微不足道的一刹那。由于M13距离地球24000多光年,电报往返通讯一次将需要大约50000年时间。 |
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"title": "设法搜索外星人的电信”"
} | 在20世纪70年代中,许多射电天文学家加入了探索地外文明的行列中来。其中的-些使用改进技术的努力已延续到今天。这些中首要的是行星协会的计划,加州大学提出的计划和俄亥俄州大学持久的观测计划。70年代未,埃姆斯研究中心和喷气推进研 发给外星人的电报译解示意图 究所(JPL)为SETI研究立项。这些大尺度SETI小组采用双重模式策略:埃姆斯研究中心展开有目标搜索(“靶搜索"(Targeted Search)),将检测1000余个类日星体,并能够发现微弱、零星的信号:JPL在全天勘测中扫描所有方位。 1982年在维也纳召开了联合国第二届和平利用外层空间大会,会上曾讨论外星人问题,后来在《宇宙科学当前与未来状况》的备忘录中写有“寻找地球外的文明”一节。1982年8月国际天文联合会成立了“宇宙生命探索委员会”,提出“寻找外层空间智慧生物”计划,用分布在世界各地的射电望远镜持续探测10~20年,系统地观测100多万次。1985年美国哈佛大学奥克里奇天文台实施了“米塔”计划,用840个无线电频道,以每天0.5°的速度,对整个天球扫描,搜索外星人的无线电信息。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_81 | {
"title": "到寻我类地行星"
} | 底图:茫茫大宇宙中是否有人类的同类? 探测窗口(红色部分,或称“水洞”)显示在无线电频谱的微波频段,干扰噪音(绿色部分)是由低频的银河噪音与高频的大气层噪音组成的。 人们遇到的一个问题是,若要寻找地外文明的信号,应该将无线电调节器调到什么位置呢?举例来说,当一个人置身于一个陌生的地区,想用汽车上的收音机搜索一个广播电台就必须旋转电台调节器,直到收到信号为止;也可以按"搜索"或“扫描"按钮(如果你的收音机有这样的功能)来搜台。问题在于,地外文明广播的频率是多少?这可能是SETI研究人员面临的最大难题,因为频率实在是太多了,用卡尔·萨根的话说,“足有几十亿种”。宇宙中充满了由自然现象产生的射电噪音,就像夏季的夜晚处处都可以听到蟋蟀和其他昆虫的声音一样。幸运的是,大自然在无线电频谱中提供了一个具有低背景噪声的“窗口”。 考虑到SETI的搜索应该避开银河系的背景电噪,通讯窗口应选在1千兆赫$( \G H Z )$左右,在几十个GHz以上,量子噪声随频率成正比增长,到极紫外波段,空间由于电离氢的吸收而变得不透明。在$1 \! \sim \! 1 \, 0 \! G H z$的频段内,背景噪声水平突然下降。在这个频段有两种由激发态的原子或分子产生的频率:1.42GHZ,由氢原子产生;$1 . 6 5 G H z$,由羟基离子产生。很多专家认为,SETI的搜索应该集中在21 厘米的中性氢线(H)与18厘米的羟基线(OH)之间。由于氢和羟基离子是水(H2O)的组成成分,因此这个狭窄频段也称为“水洞”。许多SETI研究人员推测,地外文明已经知道了这个频段,并由于该频段具备噪声低的特性而有意利用它来进行广播。因此,大多数地外文明搜索规程中都会将频谱中的这个频段包括在内。虽然人们还找到了其他一些有“特殊意义”的频率,但SETI研究人员尚未就使用此类频率中的哪些部分达成一致。还有一种方法是制造出可以同时扫描几百万或几十亿种频率的大型多频道带宽信号处理器,而不是将搜索范围限定在某个特定频率或频段。许多SETI项目均使用了这一方法。 1988年,在多年的研究和初步设计的基础上,美国宇航局总部正式采纳了这个策略并给予资金资助。四年后(1992年)也就是哥伦布发现新大陆500周年观测开始。然而,不到一年时间,美国国会终止了资助。其原因正如一个议员当时所说,“与其花上亿美元搜索地外生命,不如在华府附近寻找有识之士。"在美国国会终止了SETI计划之后,包括微软创始人鲍罗·艾伦这样的远见卓识的硅谷巨富对坐落于加州的SETI研究所热心投资,努力继续开展大尺度空间搜索项目。于是“凤凰计划"(Pro- 在“凤凰计划”中科学家使用的5600万频道接收机 jectPhoenix)开始了。 1992年美国开始实施“寻找外层空间智慧生物"的凤凰计划。这是迄今搜寻范围最广的项目之一,它使用了澳大利亚Parkes64米射电望远镜,以及世界上最大的射电望远镜——位于波多黎各的阿雷西博射电望远镜等,在较宽的波段(10万个频道)内搜索近距恒星。2001年9月24日SETI研究所发布新闻公报称,该研究所将联合加利福尼亚大学和有关天文台,开始搜索外星人发出的激光信号。此次搜索,科研人员在原有的射电望远镜上增加三个光电倍增器。研究人员用望远镜依次观察每一个星球约10分钟,分离望远镜收集到的光线,分送到每一个探测器中,以确定是否发现外星人发出的激光信号。迄今为止,“凤凰计划"是世界上的地外文明搜索计划中最灵敏、最全面的。它把搜索集中于美国宇航局的SETI计划的所谓“靶搜索"部分上。因而凤凰计划不是进行全天域搜索,而是有选择的细查200光年以内约1000邻近的类日恒星一一人们自然的假想这些恒星周围有可供生命生存的行星。 1995年2月,凤凰计划开始利用更新的澳大利亚新南威尔士的帕克斯64米射电望远镜观测,这也是南半球最大的射电望远镜;随后,该计划又转向北半球。这个阶段又把它带回了它的根一一美国西维吉尼亚的绿岸的国家射电天文台,著名的目前世界上最大的可转动射电望远镜(天线直径110米)就在弗兰克·德里克当时用于奥兹玛计划的天线附近。在西维吉尼亚的绿岸,凤凰计划从1996年9月运转到1998年4月,占用望远镜约$5 0 \%$的观测时间。由于这是绿岸的首要仪器,所以天线与其他天文学家共享。 凤凰计划监测1000到3000MHz的信号。在9年中,凤凰计划观测了大约800颗恒星,这不足银河系恒星数的一亿分之一。即便对于那些已经被扫描过的恒星,搜寻文明信号所涉及的参数也多得令人咋舌。就像地球上的无线电广播一样,这些参数包括频率(发送广播的是哪个电台)、时间(全年无休还是午夜关机)、调制类型(调幅还是调频)等等。由于地外文明的“寻呼"只可能在一个极窄的波段,因而频谱被分解成1Hz宽的频道,这样对每一个目标星将监测20亿个频道。后来的观测是,每年的两个3周时段使用阿雷西博望远镜观测。迄今,虽未检测到任何可能的星 际通讯源,但仍不失为有益的科学尝试。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_82 | {
"title": "加强大型射电望远镜建设"
} | 令人遗憾的是人们至今没有任何地外文明存在的直接证据。“范茫太空中,难道人类真是孤独的吗?"不少学者发出这样的疑问。如果不是的话,“外星人究竟在哪里呢?”近十几年来科学家们继续提出或实施搜寻地外文明的计划。例如2008年春,我国在贵州南部开始建设500米孔径球面射电望远镜结构部分正式开工,预计2013年建成。500米孔径球面射电望远镜英文缩写为 FAST,英文全名为 the Five-hundredmeter Aperture SphericalTelescope。该射电望远镜建成后,一方面可以探索研究来自遥远天体的射电辐射,还可以帮助科学家们接收可能的外星人的信号。FAST的预研究历时13年,由中国科学院国家天文台主持,全国20多所大学和研究所的百余位科技骨干参与了此项工作。2007年7月10日,中国国家发展和改革委员会正式批复FAST立项。该项目总投资预算为6.27亿元人民币。FAST已引起国际科学界的极大关注,国外有关学术机构已提出合作研究申请,届时中外科学家将联手探索外星人。 此外,早在1993年,最初包括美国、中国在内的10个国家的天文学家提出计划,建造一个21世纪世界最大的射电望远镜—一接收面积达1平方千米的射电望远镜阵列,其英文缩写为 SKA(square kilometer array),它相当于 30个 200 米口径的望远镜,估计投资大约在10几亿美元以上。2006年10月,澳大利亚和南非成为2018年建造1平方千米阵的最后两个候选台址。对南非和澳大利亚台址的进一步分析随即展开,二者之中究竟花落谁家,要到2010年年底会做出最后表决。 澳大利亚的候选台址在西部的米卡萨拉(Meekatharra)附近,南非候选站址位于卡那封(Carnarvon)附近,二者因为周边地区人造信号干扰较少而在候选者当中脱颖而出。这项决定是由国际SKA筹备委员会根据由5个国家的7名科学家组成的评估委员会的提议做出的。2006年10月2日,国际SKA计划的主任 Richard Schilizzi教授在荷兰宣布了这项决定,并且表示,澳大利亚和南非的候选站址均能够完全满足SKA的要求。 1平方千米阵(SKA)将由17个国家的科学家联合研制。它由数千台天线组成,散布在超过3000千米的范围内,其中有一半天线位于中央直径5千米的区域。它比现有最灵敏的射电望远镜还要灵敏50倍,它能够窥探宇宙深处,检测到大爆炸之后第一批恒星和星系形成时发出的无线电信号,也能够探测驱动宇宙加速膨胀的暗能量的奇特效应,同时也能揭示磁场对恒星和星系演化产生的影响。它对脉冲星的观测有望探测到星系中央大质量黑洞合并时产生的引力波效应。假如银河系中存在其它智慧生命,SKA甚至能接受到他们的机场或者雷达发出的电磁波。 澳大利亚的台址中心选在距米卡萨拉100千米的Mileura站,其余天线会分布在澳大利亚全境,甚至有可能延伸到新西兰境内,而南非的台址中心位于北开普省地区的Karoo站,距离卡那封95千米,其余天线会分布在南非全国直至周边国家,比如博茨瓦纳、纳米比亚、莫桑比克、马达加斯加、毛里求斯、肯尼亚、加纳等等。中心台址的一个关键要求是人为无线电信号 我国正在贵州南部山区建造500米直径球面射电望远镜设想图 新一代射电望远镜——1 平方千米阵(SKA)想象图,科学家期盼SKA是一台新发现的机器,没有人确切知道它还会发现什么新奇的东西,也许是新型的太阳系外行星或者恒星爆发,甚至是令人惊叹的黑洞辐射乃至地外文明。 计划多国合作建造1平方千米射电天线阵(SKA)局部特写示意图 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_83 | {
"title": "MATEUR ASTRONOMEO"
} | 必须非常少,因为它们会严重干扰来自宇宙空间的微弱电磁波。国际 SKA筹备委员的前任主席PhilDiamond教授表示,南非和澳大利亚都在努力限制使用无线电播发设备,以保护珍贵的无线电环境,维持一个无线电宁静区。南非和澳大利亚的台址都具有良好的天空视野,都能很好地看见银河系中心所在的南半球天空。二者都具有稳定的电离层环境,这一点对SKA所要进行的低频观测来说至关重要。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_84 | {
"title": "积极寻找系外类地行星"
} | 科学研究认为,生命存在的关键条件在于,行星到宿主恒星的距离要恰到好处,行星表面温度要适宜,还必须有液态水,这就是所谓生命宜居行星。目前,太阳系八颗行星中处在能有条件形成生物的所谓生态圈内的只有地球。对一颗行星来说,能具有生命存在所必须满足的条件十分罕见。地球可谓是得天独厚的幸运星球。 智慧生物的诞生要求行星系的宿主恒星寿命要足够长,即它必须至少能在大约50亿年里稳定地发出光和热,所以说,长寿命的、稳定的行星系是生命诞生的宝贵摇篮。而恒星寿命是与 2007年4月25日发现的Gliese581c,其可能是一颗适合人类居住的类地行星。 其质量大小密切相关的,一般大质量恒星(8倍太阳质量以上)的热核反应只能维持几百万年,这对于生命进化来说是远远不够的。只有类似太阳质量的恒星才是合适的候选者,银河系内这样的恒星大约有上千亿颗,其中双星系统占了相当大的部分,单星大约有400亿颗。据科学家估计,这400亿颗单星中,充其量也只有100万颗的周围有能使生命进化到高级阶段的行星。 星际有机分子的发现是20世纪60年代天文学四大发现之一。星际分子是指存在于星际空间和星周物质中的分子,其中多数是有机分子。1937年,用光学望远镜观测到了甲基(CH)、氰(CN)、次甲基离子(CH)的吸收光谱。1963年,第一次用射电天文方法发现羟基(OH)分子后,至20世纪80年代,陆续发现64种星际分子,其中46种由碳、氢、氧、氮组成的有机分子,18种由硫、硅等组成的无机分子。星际有机分子被发现为研究宇宙生命起源提供了重要的线索。地球上所有生命的重要物质成分之一是氨基酸,而在已发现的星际有机分子中,有很多正是氨基酸的组成部分。由于星际和星系际广泛存在着有机分子,这意味着宇宙中广泛存在着生命的组成物质。 研究者一般认为,地外生命应该与地球上生命有类似的化学组成。天文观测表明,除少数例外,整个宇宙中化学元素的分布相当均匀,因而完全有理由相信在遥远行星上也能找到构成全部有机分子所需要的材料。事实上已经在不少地方发现了许多比较复杂的有机分子。因而可以认为,生命在某个地方只要理论上说可以形成,实际上也确实会形成。于是银河系中就会有100万颗行星能有生命诞生,当然,各颗行星上的生命应当处于不同的进化阶段。 1995年10月6日,瑞士日内瓦天文台的两位天文学家宣布,他们在飞马座51周围发现有一颗行星作轨道运动,该行星的质量是木星质量的一半,轨道周期是4.23天;由于轨道周期 吉利斯581c类地行星表面以及它所环绕的恒星想象图 很短,估计它到飞马座51星的距离为700万千米:由于此行星离恒星不远(日地平均距离约1.5亿千米),估计恒星周围的物质盘可将其表面加热到$1 0 0 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$。飞马座51星距离地球约40光年。这是今探测数据比较明确的、第一颗太阳系外行星。2000年,美国天文学家在太阳系外发现了2颗类地行星,即人类发现的第54和第55颗系外行星。这两颗行星围绕着两颗恒星运转,组成了代号为CM德拉科尼斯的行星系。它们的直径可能达到16900千米,与地球直径12756千米较为接近。 2007年4月,欧洲的天文学家宣布他们找到了这样一颗类地行星,其行星编号为“吉利斯581c"(Gliese581c),位于离地球不远的天秤座,距地球20光年(约190万亿千米)。“吉利斯581c"比地球大一些,直径是地球的1.5倍,质量约是地球的5.5倍,推测其表面温度在$0 \sim 4 0 ^ { \circ } \complement$之间,地形地貌可能与地球类似,有山峦、丘陵和海洋。最重要的是,这颗行星上可能存在液态水,这是生命存活的先决条件。据说,它是世界上发现的第一颗可能适合人类居住的类地行星。这颗类地行星是由日内瓦天文台斯蒂芬·乌德拉领导的研究小组,利用位于智利拉斯拉的3.6米太空望远镜和高精度径向速度行星搜寻光谱仪发现的。科学家推测,吉利斯581红矮星有三颗行星围绕其旋转,距其最近的一颗为吉利斯581b,温度较高,体积约为地球的15倍,公转周期为5.4天。第二颗就是这颗类地行星581c,公转周期为13天。第三颗行星为吉利斯581d,温度较低,体积约为地球的15倍,公转周期为84天。2008年8月4日英国RDF电视公司和著名社会网站Bebo启动了一项新的METI合作计划一“地球呼唤"(EarthCall),他们邀请当代名人、政要,以及Bebo 网站的1200多万用户,编辑有关“从新视角看待地球”的信息和图片,参与网络投票评选;9月30日,从中选出500条信息放入一个电子“时空舱”(TimeCapsule),然后通过乌克兰RT-70巨型射电天文望远镜,发射送往类地行星Gliese581C。 迄今,已经发现了大约500多颗系外行星。在这500多颗系外行星中,大多数都是滚烫的巨行星,不适宜我们所知的生命生存。美国宇航局的开普勒空间望远镜(2009年升空)正在监视超过10万颗恒星,寻找它们周围的行星。“开普勒”卫星实际上是一个一米口径的空间望远镜,当行星从他的宿主恒星表面经过时(类似凌日现象),对于观察者,该恒星的亮度会稍微降低。"开普勒”的任务就是辨别出这样的亮度降低现象,尤其是类地行星造成的亮度降低。未来几年之内,它会明确告诉人们类地行星究竟有多么普遍。人们虽然远远地发现了系外类地行星,但不等于就知道它上面有生命,更不见得上面有智慧生命;再者,即便是在类地行星上,掌握了无线电广播技术的生命不一定常见。就目前的技术手段来说,人们仍旧很难直接考察任何系外行星,更谈不上寻觅太阳系以外的“外星人”了。 2006年欧洲空间局发射的“科罗”系外行星探测器已加入了系外行星探测的行列。欧洲名为“柏拉图"的”系外星行星探测器将在未来十年当中发射升空。哈勃空间望远镜的接班者一詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)计划在2013年升空,其镜面直径6.5米,它将仔细地观察我们邻近的宇宙天体,例如正在形成中的系外行星系、并合中的恒星以及被尘埃星云包裹住的赈灾演化的星团等。 近年,美国搜寻地外文明计划(SETI)协会资深天文学家塞思·肖斯塔克(SethShostak)在撰写的新书一一《外星人猎人的表白》中深入分析了地外文明搜寻的所有可能性。肖斯塔克所在的美国加利福尼亚州搜寻地外文明计划协会是世界上探索地外文明的权威性研究机构。肖斯塔克和德雷克均认为,信号取样对是否与外星人取得联系非常重要,我们首先假设外星人真得存在,其次假设他们具有像地球人类一样的思维方式。第一个假设很重要,但是第二个假设更加重要。 如果搜寻火星或更遥远星体上的微生物迹象需要纠正我们对太空生物学的理解,那么搜寻太阳系之外可能存在生命的行星则需要我们具备更多的知识,或许需要我们懂得太空心理学。据肖斯塔克称,如果在未来24年里持续搜索,将能检测到至少100万颗恒星。如果有人真的接收到了来自地外文明的信号,那会怎么样呢?据有关报道说,SETI领域对此已经有了预案,例如,可以请世界各地权威的天文台确认信号。但世界各国政府还没有做好这方面的准备,迄今尚无一个在联合国框架内来指导有可能引发争议的后续步骤。 21世纪将是人类社会、经济、科学技术急剧变化和突飞猛进的时代,是一个人类表现出极大勇气、智慧和创造性的时代。青少年读者朋友,你是否有志于将来投身于破解“地外文明”这个世纪之谜?A (责任编辑李良) 哈勃空间望远镜的接班者—一詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)示意图 天文学的重要使命是探讨人类地球在宇宙中的位置、人和宇宙的关系,宇宙的构造和演化发展以及为宇航事业的拓展服务,其中也包括探索系外行星、系外类地行星和搜索外星人一一具有智慧生命的地外文明。 19世纪的著名英国天文学家威廉·赫歇尔(天王星的发现者)曾认为,太阳上可以住人,他觉得太阳和地球一样,只是表面覆盖着一层炽热的光晕,“太阳人”可以通过太阳黑子这个空洞窥探宇宙。19世纪未有一次天文发现被作为轰动一时的外星文明的证据,这就是意大利天文学家观察到火星上的黑暗条纹,由此传说在火星上发现了“人工运河”。后来的天文观测结果彻底粉碎了存在“火星人”的梦幻传说。 |
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"title": "美国宇航局宣布:发现新种地球微生物"
} | 据美国宇航局网站最近报道,美国宇航局在2010年12月3日举行的新闻发布会上宣布,研究人员在加利福尼亚莫诺湖进行的试验首次发现,地球上的微生物也可以利用有毒的化学元素砷生长、繁殖。这种微生物在其细胞成分中以砷取代了磷。美国宇航局网站称,这项由美国宇航局资助的研究项目将改变科学家对地球上所有已知生命构成的基本认识。新的生命构成成分的发现将改写生物教科书,使地球外寻找生命的范围得以拓展。这项研究成果发表在最近出版的《科学快讯》上。 美国宇航局负责科学任务的副局长埃德?维勒尔在华盛顿表示,“(最近微生物试验的新发现使得)生命的定义因此扩展了。由于我们正在太阳系寻找生命迹象,所以,我们的思维必须更开阔一些,角度更多一些,对未知的生命进行研究。”碳、氢、氮、氧、磷和硫是地球有所有已知生命形式的六大基本构建元素。其中,磷是携带生命基因的DNA和 RNA的主要化学成分,被认为是所有活细胞的最重要的元素。磷还是所有细胞(三磷酸腺苷)中携带能量的分子以及构成所有细胞隔膜的磷脂的核心成分。但是,新发现的细菌并不是这样,它完全不同,其细胞成分中以砷取代了磷。这种情况通常被认为是完全不可能的,因为砷对地球上多数生命有毒。这一发现表明人类对生命本身的理解还存在许多未知领域,同时也暗示完全有可能在其他行星上发现与地球生命不同的生命形态。 恩里克·费米(Enrico Fermi) |
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"title": "费米发奇问:“外星人在哪里?”"
} | 著名的意大利物理学家恩里克·费米(EnricoFermi)早在1939年曾这样提出质疑:“地外生命在哪里?他们为什么不在白宫草坪上着陆,欢迎人类加入银河俱乐部?"1943年,在美国的一次科学家聚会上,费米又曾忽然发奇问:“他们在哪里?”他的谈话伙伴吃惊地问道:“谁在哪里?”“噢,外星人。” 其实,费米的问题是基于一系列清楚而完整的逻辑推理 太空画:一颗遥远的系外类地行星 和观察结果。导致费米发问的推理是这样的:首先,假设宇宙中应有许多个有生命存在的行星;银河系是由恒星、气体和尘埃组成的直径约10万光年的盘状星系,它自转一周需2亿多年的时间;银河系年龄大致为$1 0 0 \sim$ 150亿年,银河系包含的恒星约一两千亿颗,其中与太阳及其相似的恒星至少有数十亿颗。据有人推测,这些恒星中,至少应有数千万颗周围有行星绕其运行,这些行星中至少又有数百万颗具有生命生存的条件。既然认为生命不是上帝创造,而是自然产生的,那么,银河系中至少有上万个行星有生命存在,或者保守的说,银河系中至少存在着几百个(存在智慧生命的)文明星球。 随着近代自然科学的发展,特别是天体物理学的发展,人们认识到,生命的诞生必须依据行星的物理环境。例如地球上的许多动物,是由简单的无机物质发展而来,其发展过程非常复杂。某些生命现象一经开始,可能会逐步向智慧生命阶段发展,例如哺乳动物中的从古猿进化到人。达尔文的生物进化论在天文学上的一个影子就是天体演化学。费米当年的奇问现在比过去任何时候都显得更为神秘了。 从宏观上说来,我们的宇宙的确非常广阔,星球非常之多。宇宙何处还应该存在像人这样的智慧生命呢?科学家们认为,生命只可能在距离单颗恒星恰倒好处的地方(不远不近)产生,这种行星稳定的固体状态,拥有适宜生命的大气层和足够的水,还要有必要的生活能源。由天文观测知道,每一个星系大约有一二千亿颗恒星,即是一个个的“恒星大世界”,并不是所有的恒星都如太阳这么“好”;而且,寿命太短的恒星不可能在其行星上孕育出高级的智慧生命。正如我们的恒星一一太阳,其亮度和温度在长达四五十亿年中基本稳定,才确保了地球上生命的诞生和发展,由于理论上认为宇宙中应存在着多个有智慧生命栖息的绿洲天体,热衰于此的科学家们至今仍在做不懈的努力。 |
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"title": "萨根的外星人情结"
} | 著名美国天文学家卡尔·萨根博士(CarlSagan,1934年$\sim \! 1 9 9 6$ )生前是康奈尔大学行星研究中心主任、大卫邓肯天文和太空科学研究会教授和加州理工学院喷气推进实验室的科学家;他同时还是世界性的太空研究组织、美国行星研究学会的创 始人之一和会长。卡尔·萨根不仅仅是一名杰出的、做出了许多重要贡献的天文学家,更是一位功勋卓著的科普大师,他的优秀科普作品《伊甸园的飞龙》曾获美国普利策奖,20世纪80年代他主持拍摄的13集电视片《宇宙》,被译成10多种语言在60多个国家上映,此外他还撰写了数十部品位很高的科晋读物。 卡尔·萨根对儿时的回忆总是充满诗意,而且往往带着探秘的好奇。他称自己“在心灵深处从外星探索中得到了许多益处”,而这在他很小的时候就已经理下了伏笔。“从童年开始,我就一直在琢磨地球以外有没有生命的问题。”萨根回忆说,他经常发出的疑问是:在围绕着数不清的恒星旋转的那无数行星上面,是不是也有生命呢?那里的生物同我们是一样的呢,还是迥然不同的呢?它们是由什么物质构成的?在浩瀚无际的银河系中,到底有多少我们所说的生命?成年后萨根认识到,地球上所有的生命都是密切相关的一一有着共同的化学构成和共同的进化过程。所以,我们的生物学家受到极大的限制:他们只研究单一的生物学。而这在生命的音乐中只是一个孤单的主题。在数千光年范围内,难道只有这一种声音吗?有没有一部宇宙交响乐,由亿万个不同的声音在演奏银河系的生命之曲呢? 卡尔·萨根认为,宇宙中很可能到处都有生物和文明,人类对宇宙的探索就是人类自我发现的旅程。探索的热情出自人类的内心,探索外星智慧,亦即探索人类这个物种与宇宙的相互关系,说到底,也就是探索我们自己。而我们通过对其它事物的认识,是能够更好地认识我们自己的。有人担心,人们可能接触到的外星先进文明恐怕是不友善的。萨根则称这种担心其实毫无意义。“情况更可能是这样,即他们之所以能生存如此之久,这个事实本身就意味看他们已学会与他们自已以及与其他文明共处。我们如此害怕与外星人接触,大概只不过是我们的落后状态的反映,是我们对自己曾在历史上躁过比我们稍为落后的我们而感到良心不安的一种表现。” 对于地外文明探索问题,萨根曾这样说过,“正如所有的伟大探险行动一样,我们并不知道会发现什么,也不知道发现它的概率有多大。如果知道了,我们就不必去探险了。我在想,是否肯花费一些注意力来争取解决若干重大问题,这可以衡量一个社会的文明水平。”萨根认为,只要文明之间真正存在差别,那就可能有文明发展的规律可寻,不过,这些规律必然是在有了关于许 卡尔·萨根和弗兰克·德雷克在一起的合影(1994年) 多文明进化的有效信息之后才能看出来。因为我们与宇宙的其余部分是隔离的,所以我们只有独一无二的文明一一我们自身一一进化的信息。这种进化的最重要方面一一未来将怎样对我们来说仍然是完全无知的。也许不是可能而是肯定可能是这样:人类文明的未来,取决于接收和破译来自外星文明的星际消息。卡尔·萨根有一句名言:“宇宙比任何人所能想像的还要大,如果只有我们,那就太浪费空间了。”可见其对地外生物的存在坚信不疑。 十几年前,卡尔·萨根是美国一部科幻电影《接触》的编剧,著名影星朱迪?福斯特饰演的女主角埃莉·阿洛韦是一名天文学家,她坚信外太空存在生命,但大多数人认为她想法疯狂。终于有一天,她接收到来自外太空的信号。据说女主角埃莉?阿洛韦是吉尔·塔特(JillTartar,她现在是美国SETI地外文明搜寻研究中心负责人,也是一名天文学家。)的原型,她从小热爱天文学,长大后全身心投入天文学研究,她的研究的项目正是SETI行动(这在20世纪六七十年代非常时)。和我们现实探索的情形不同的是,这部影片中的SETI行动取得了重大成果一一埃莉?阿洛韦博士的研究小组居然真的接收到了外星发来的无线电信号!而且,对这些信号解读的结果表明,这是完整的技术文件,它指示地球人可建造一艘光速飞船(实际上就是时空旅行机器)前往外星世界与地外文明接洽。于是,美国政府花费了300亿美元将飞船造成,政府派艾博士代表人类穿越宇宙,去完成和外太空文明生命接触的任务,结果埃莉·阿洛韦博士童年的梦想成真。影片《接触》上映之后,颇得不少好评。遗憾的是,编剧萨根已经在半年前因病去世,未能看到自己编剧的电影上映。 |
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"title": "觅外星人:德雷克老当益壮"
} | 1957年前苏联发射人造地球卫星两年之后,美国康奈尔大学的物理学家菲利普·莫里森和朱塞佩·科尼在他们发表在《自然》杂志上的一篇文章里,首次阐述了有关无线电信号可以在两个星球之间传播的问题。这直接引发了用射电望远镜探测宇宙间是否有其他文明存在的提议。两位物理学家还提出,在电磁频段上有一段叫做微波段的电磁波在穿越宇宙进行信息传达上尤为有效。后来,美国康奈尔大学天文学教授弗兰克·德雷克提出一项计划,即利用射电天文望远镜监听外星人信号,搜索地外文明的计划,这就是著名的“奥兹玛"(Ozma)计划。这是以神话传说中的奥兹国的“奥兹玛”公主来命名的探索地外文明的计划。Ozma是一则童话中美丽公主的名字,她居住在一个十分遥远的地方。“奥兹玛"计划标志着“探索地外文明”(SETI)活动的开始。 美国射电天文学家德雷克在一次天文学术会议上,曾十分巧妙地显示依靠图象向宇宙播送信息这种方法的有效性。他指出,假定,我们从某颗恒星有规律地收听到一些信号,这些信号断断续续的,乍一看去,这些信号间断时间的分布毫无秩序。但经过分析就会晓得,这同样的脉冲序列时常在一定的时间间隔里重复出现。于是,这应当明显地表示它们是人工起源的。如果把每个脉冲用“1”来表示,把持续时间等于脉冲持续时间的“空缺”时间间隔用“0"来表示,则可得到一份完好的信息记录。 1974年人类发给外星人的第一次“电报”正是按德雷克所说的那样,这份地球人的信息是由1679个二进制信息数码(“0" 或“1”)组成,由美国波多黎各的阿雷西博天文台发出。该天文台拥有目前世界上最大的、直径305米的抛物面形射电天线,该天线建立在碗状的死火山山谷中。此天线一方面可接收来自空间深处的无线电波,使电波聚焦在一种天线上,并且通过电路连接到控制室,供研究者分析研究;另一方面,当它用作雷达发射机时,可反射到遥远的太空去。 弗兰克·德雷克曾这样说过:“探索外星智慧生命是一条崎呕不平的路。但是你一旦走上了这条路,你就不想离开它。”据有关媒体报道,德雷克在2010年5月就已年满80 岁了,他依然工作在这一领域,主管着非营利性的SETI研究所下属的卡尔一萨根宇宙生命研究中心,该中心位于加利福尼亚州的芒廷维尤(又称山景城)。与常常需要租用其他天文观测设备的研究者不同,这一领域的科学家已经有了专门为此建造的设备,例如近年刚投入使用的艾伦望远镜阵(ATlenTelescopeArray,缩写为ATA)。但由于缺乏资金,原定350面天线的ATA目前只建了42面。天文学家现在收集到的数据,还不足以为“宇宙中智慧生命的存在与否”给出明确的答复。“虽然我们50年来一直在干这个,但占用的望远镜观测时间并不是非常多,"SETI研究所SETI研究中心主任吉尔·塔特(JillTarter)说,“我们只能这样讲,不是银河系里所有的恒星系统都拥有能发出无线电波的文明。”美国卡内基科学研究所的理论天体物理学家艾伦·博斯(AlanP.Boss)对此表示认同。 德雷克近年撰文指出,自前地球周围覆盖看一层由电视、无线电和雷达发射出的约50光年宽的“辐射壳”,这层信号组成的“壳"彰显了地球的存在,就像对地外文明说“我在这儿”。尽管这些信号的传播距离足以抵达很多邻近星系,但突飞猛进的数字技术正使这些信号迅速消失。老式电视信号发射台功率可达100万瓦特,而卫星信号功率只有约20瓦特。卫星将其信号传输直指地球,几乎不让点滴信号逃向太空。而利用电缆防止信号泄露的效率更高。德雷克表示,目前“逃向”太空的辐射量约为两瓦特,还比不上一部手机的辐射量。这种状况如果持续下去,地球就将变成一个外星人发现不了的“隐身天体”,人类搜索外星人的工作难度也会更大。德雷克认为,任何现存的外星文明都可能比地球文明更先进。对外星人来说,类似的电视时代可能早已时过境迁。虽然SETI的科学家花了半个世纪搜索众多星球,也未能找到外星人的蛛丝马迹,但德雷克坚信地球以外存在智慧生命。 |
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"title": "吉尔·塔特博士:我们是宇宙里唯一的智慧生物吗?"
} | 美国女天文学家吉尔·塔特(JillTartar)是著名的“地外文明搜寻计划"(SETI)的负责人。吉尔·塔特博士(JillTartar)是伯纳德M.SETI(搜寻地外文明)的主席,也是位于加利福尼亚州山景城的SETI研究中心主任。她曾获得妇女航空航天终身成就奖、美国航天局两个公共服务奖章等荣誉。SETI(地外文明搜寻计划)于50年前启动,其后还衍生出一个名为“SETI@Home"的项目,该项目是让全世界各地的太空爱好者都能贡献出自己的计算能力,以一种开放的方式来进行大众性的外星生命探索。据说由朱迪·福斯特主演的科幻电影《接触未来》,就是以她的事迹为原型改编拍摄的。吉尔·塔特在2009美国TED大会上发表 美国天文学家吉尔·塔特博士(JllTartar) 了题为“我们是宇宙里唯一的智慧生物吗?"的演讲。本文在此节录了一小部分。 吉尔·塔特说,人类的历史就是观念的历史。科学的观念映射到黑暗的时代,有些观念我们理性的拥抱,也有些观念我们盲目的接受。我们为了观念生,也为观念而死;为了弘扬某种观念;我们相互杀裁,有些观念已经封尘于史册,还有些观念已经变成人们的一种教条。“在我看来,我们生活在一块脆弱的生命之地上,而这一块土地又是在一片充满无限可能的宇宙之中。数千年以来,人类一直在寻找答案,寻找关于自然以及超然的答案,探寻我们是谁,我们为何会成为我们,以及在地球之外还有些什么。我们真的是唯一的吗?” “但假如我们不是唯一的,那又会如何?假如寰宇间还有别的生物也在探寻同样的问题,那又会如何?要是有外星人,从宇亩的另一个边缘,拾头仰望他们头顶的星空,他们会怎么想?要是我们真的发现了比我们更加古老的外星文明的存在,这样的发现是否能够促使我们去寻找更优的方式,在当今这个日益复杂的科技世界里求得长久生存?也许我们会发现某个古老的太空文明,或我们共同的宇宙起源,这样的发现是否有助于我们加深我们对人类相互依存这一概念本身的理解?不管我们出生在三番市或苏丹,还是银河系的中央,我们都是早已存在了亿万年的星际尘埃的后代。我们每一个人,最初都来源于氢与氨。这个进化的过程是如此漫长,但我们连这最初的两种元素哪里来都搞不清楚。” “这个宇宙之大部分地区,其满足物种生存的条件远比我们想象的丰富,你要是去研究那些生活在地区极端恶劣环境之下的生物,会发现那些生物可以生活在各种极端条件下,人在那样的条件下是不可能生存的。不管是在高压高热的海底地热区,在冰川或强酸地带,甚至是在核反应堆的凝结库里,这些嗜极生物告诉我们,生命是可以在极端环境下求得生存的。但是这样的能够满足生命发展所需的环境,在宇宙中的分布必然是极其稀疏的。即使是离我们最近的恒星,也就是太阳,其光热的散射速度最多也只能是光速,太阳发出的光要达到地球,需要8分钟,而离我们最近的恒星则是4.2光年之外。”“银河系的边缘离我们75000光年,除此之外,离我们最近的星系距离我们250万光年。这也意味着我们探测到的任何信号都是数百万年前发出的。通过那样的信号,我们可以窥探到该星系的过去,而不是它们的现在。正因如此,有人说SETI是关于未来的考古学。探测到的信号可以让我们了解那些星系过去发生了什么,探测到这样的信号也能启示我们未来会发生什么。”“决定SETI项目成败之关键因素,是科技本身的寿命,以及这样的技术与宇宙之间的距离,包括时间上以及空间上的距离。假如技术不能延续的话,我们的项目就不可能取得成功。相比历史悠久的银河系,我们的技术只 能算是一个幼童。我们也不知道我们的技术是否可以一直延续下去。” $^ { \prime \prime } 2 1$世纪我们可以制造更大的“杯子”,比以往的大得多在加利福尼亚州北部我们已经部署了一个由42个天文望远镜组成的“阿伦天文望远镜群”(ATA)。“ATA是由许多小型的天文望远镜组成的一个相当庞大的望远镜群。这些望远镜都连接到电脑网络上,未来,我们还将通过增设天线把望远镜数量增加到350。这样我们就能探测更多的信号,也能充分利用低价的计算资源。我们今天的信号监测算法,可以发现一些非常简单的人造物体以及噪音,要是你仔细看的话,你会发现这是旅行者一号发来的信息。那是宇宙中离我们最远的人造物体,它离我们的距离是日地距离的106倍。因为相距遥远,那里的信号传到地球就变得非常微弱了,甚至你的眼睛也很难看得到。但是我们的算法可以很容易发现这样的信号。这是一个简单的信号,往后我们希望能发现更复杂的信号。”“也许在我们的有生之年,我们就能发现第一个地外智慧的信号。” 考虑到人类有可靠记载的历史只有大约五千年,如果外星人也只是在五千年的时段内有能力进行射电发播文明信息,那么今天在向系外行星发射信号的也就只有一颗。即整个银河系中除地球外充其量也就再有一种智慧生命在发送联络信息,地球人使用射电望远镜留心倾听这种讯号的种种努力,真的很可能就像大海捞针一样一一徒劳无功。 美国天体物理学家艾伦·博斯认为,迄今仍未发现SETI信号这件事只能说明,想向我们发送广播的地外文明的数量,还没有多到能够让规模有限的SETI搜索找到一个信号的地步。不过银河系中还有很多地方未被搜寻过。据媒体报道,艾伦望远镜阵将覆盖1000到10000MHz的频率,是凤凰计划的3倍。系统温度(决定望远镜灵敏度的一个重要指标)将低至35K(-238度)。其开始后(大概是2005年)频道数将达到1亿,是凤凰计划的4倍。将新望远镜做成阵列,有几大好处。首先,每次在天空中有多个“像点”。不象阿西雷博望远镜和它的“近亲”,每次只能观测一个目标星,新望远镜阵列每次可观测数个目标星。这就又加速了观测进程。另外,阵列容易扩展,仅仅多买一些天线并且联结到系统就可以了。单个大望远镜可不能如此轻松的完成改装。未来结果可能是引人注目的。由于它一次完成区域搜索的能力、更多的频道和全天候的服务,艾伦望远镜阵将可使凤凰计划扩展到搜索十万甚至百万颗邻近恒星。A (责任编辑李良) 艾伦望远镜阵列将来全部建成后示意图,包括350个碟形卫星天线。 提起太空中的天文望远镜,大部分人首先想到的无疑是“哈勃空间望远镜”(HubbleSpaceTelescope,简称“哈勃”,图1)。在公众看来,这个迄今为止最著名的空间科学设备业已成为空间天文学的代名词。 |
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"title": "卫星简介"
} | “哈勃"是美国宇航局主导的空间望远镜项目。二战结束不久,莱曼·斯皮策(LymanSpitzer,Jr)等人就建议把望远镜放到太空中去观测,以避免地球大气的影响。到了上世纪七十年代,第一代的空间光学望远镜的规划已相对成熟,这就是后来的“哈勃”,但当时还没有以美国天文学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble)的姓氏来冠名。在美国,由宇航局负责“哈勃”的设计开发。但后来由于经费问题,也邀请欧洲的科学机构和个人(由欧洲空间局负责组织)参与到该项目中。 按照原定的发射时间,“哈勃"本该在1980年代发射,成为人类第一个在可见光波段观测的空间望远镜,但是由于1986年挑战者号航天飞机失事,出于安全考虑,美国停飞了其余的航天飞机,使得“哈勃"的发射日期不得不向后推。最终,头名的位置被欧洲空间局(ESA)的“依巴谷"卫星抢了先。 “哈勃"体积庞大,总重达11吨,其主体是一架口径2.4米的RC系统反射望远镜(图2、图3)。在望远镜的光路后有五个终端设备。1990年4月24日,美国东部时间早上八点半,发现号航天飞机将“哈勃"送上太空(图4)。卫星运行在高559千米的近地轨道上,绕地球一周需要约96分钟。从那时到现在,“哈勃"已在太空中运行了二十年,超过了“国际紫外探测者”(IUE),成为了迄今为止最长寿的空间望远镜。 图2:装配车间中的哈勃”,图的上半部就是 图3:“哈勃”的主镜,就是这块镜子后来让美国宇航局 图4:即将进入发现号航天飞机货舱的“哈“哈勃”的主镜镜筒。 头疼不已:后悔没有在库存期间对其进行仔细检测。 勃”。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_91 | {
"title": "“哈勃”的维修与维护"
} | 对于可见光波段的天文观测来说,空间望远镜的最大优势就是不受大气湍流的影响。大气流会导致星象高速抖动,这也是我们看到的恒星都一闪一闪的原因。星象抖动的频率非常高,每一帧的持续时间一般也就在百分之一秒左右,甚至更短。而天文观测的曝光时间是远远大于这个时间的,所以湍流的存在会导致地面望远镜的分辨率下降。 天文学家希望“哈勃”能够从大气层外为我们传来更多更好的高分辨率图像,但是它上天伊始,地面控制人员就发现其所摄图像的模糊程度与地面望远镜的差不多(但空间设备与地面设备的造价不可同日而语)。所以,当时美国和欧洲的新闻都说“哈勃”是花费巨资搞出来的一个废物。科学界为此承受了巨大的压力。后来,经过一步步的追查,找出了造成这一糟糕状况的原因一一是磨制主镜的过程中出了细微差错。但就是这微小的差错,使得“哈勃”的光学性能大打折扣。 人们希望这个棘手的问题能够尽快得到妥善解决,使“哈勃”恢复正常工作。科学家们最先想到的就是为“哈勃”更换主镜。当时,美国对“哈勃"的主镜是有备份的。但由于这个2.4米的主镜太大,航天员无法在太空中实施作业。而如果让航天飞机将整个卫星带回地面,修复完毕后再重新发射,花费实在太高。 后来,在多方帮助下,美国宇航局决定采用在望远镜光路中增加改正镜的方式修复“哈勃”。对于该方法的原理可以简单的理解成:通过在光路中增加一组镜子,把扭曲的光线再弯折回来,使得原本无法对焦的光线重新聚焦在望远镜的焦点上。这个用于纠正离焦光线的设备叫做“空间望远镜光学校正轴向替换装置”(简称COSTAR),1993年,航天员搭乘奋进号航天飞机对“哈勃"进行了维护,这次维护的主要目的就是安装光学校正轴向装置(替换了用处最小的高速光度计,图5)。1994年1月13日,美国宇航局展示了这次维修后“哈勃”拍摄的图片,非常清晰,达到了原初设计指标。关于这次人类历史上最昂贵的一次视力校正手术,当时的新闻媒体(包括本刊在内)曾做了大量的报道,有兴趣的读者可以查阅。 美国宇航局的航天飞机先后对“哈勃”进行了五次维护,使用最先进的设备升级“哈勃”。上面提到的安装校正装置的过程就是第一次维护。在这次维护中,宇航员还将卫星原有的“广角行星相机WFPC”更换为性能更为先进的“广角行星相机2"(Wide-FieldPlanetaryCamera2,简称WFPC2)。从广角行星相机2开始,再为“哈勃"研制的终端探测器自身都带有与校正装置相似的用于修正主镜象差的改正镜组。另外,宇航员还更换了“哈勃"的太阳能电池板、陀螺仪等设备,并提升了“哈勃"的轨道。 1997年2月,发现号航天飞机对“哈勃”进行了第二次维护。这次维护安装了两个新设备,换下了两个旧设备。这次维护也修复、更换了一些星载电子设备,并再次提升了卫星的轨道。 暴露在空间环境里的卫星容易受到各种各样的伤害,比如 图5:1993年,奋进号航天飞机的航天员通过太空行走为“哈勃”安装用于纠正主镜象差的设备(COSTAR)。 |
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"title": "MATEUR ASTRONOME"
} | 宇宙线的轰击、空间碎片的碰撞等等。到1999年初,“哈勃”上用于姿态控制的六个陀螺仪已经坏了三个,下半年又坏了一个。陀螺仪的损坏使得卫星无法保持姿态稳定,也就是它无法再进行常规的天文观测了。所以,美国宇航局不得不在当年年底发射发现号航天飞机对“哈勃”进行紧急维护。这次维护更换了“哈勃”所有六个陀螺仪,更换了精细导星传感器(FineGuidance Sensor,简称FGS),并修复了其他一些设备,但没有更换望远镜的终端探测器。 2002年3月,哥伦比亚号航天飞机对“哈勃”进行了第四次维护(官方代号是3B)。宇航员在望远镜的焦面上安装了先进巡天相机(AdvancedCameraforSurveys,简称 AcS),替换掉工作了十几年的暗天体照相机,这是最后一个被替换掉的设备。航天员还为“哈勃”更换了太阳能电池板。这是继1993年之后,第二次更换太阳能电池板。新的太阳能电池的光电转换效率比之前提高许多,所以新电池板的个头也比之前的小了不少。这样,卫星运行的时候,外层大气的阻尼也相应地减弱了。 2009年5月,亚特兰蒂斯号航天飞机对“哈勃"进行了第五次维护,也是规划中的最后一次维护。这次维护中,广角行星相机2被广角相机3(WideFieldCamera3,简称WFC3)取代。由于此时所有的终端探测设备的内部都配置了用于修正主镜像差的改正镜组,不再需要光学校正装置了。所以在这次任务中,光学校正装置被卸下,在它原来的位置安装了宇宙起源摄谱仪(CosmicOriginsSpectrograph,简称CoS,该设备的主要观测 图6:最后一个安装到“哈勃”上的终端设备一一宇宙起源摄谱仪。 图7:2009年5月19日,“哈勃”与人类的最后一次交会结束。图为亚特兰蒂斯号航天飞机的机械臂释放“哈勃”的瞬间。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_93 | {
"title": "ATLAST方案"
} | 图8:计划中的未来空间望远镜的各种设计方案。 在紫外波段,图6)。另外维护中还修复了两个出问题的仪器。5月19日,维护结束,航天员操作机械臂将“哈勃"释放到太空中(图7)。当年9月,“哈勃"开始常规观测。 “哈勃"被亚特兰蒂斯号航天飞机的机械臂释放回太空,将会从此与人类失之交臂,因为这可能是它最后一次与人类的近距离接触。根据现在的计划,“哈勃"将在2015年之前停止工作。过去,美国宇航局打算“哈勃”光荣退休以后,派遣航天飞机将其带回地球,放到博物馆中供人参观。但是由于2003年初,哥伦比亚号航天飞机在返航途中失事。美国宇航局大幅度降低了航天飞机的使用频率(“哈勃”的第五次维护可以说是由公众的呼声争取来的),并将在2011年,退役所有的航天飞机。因此,几年之后“哈勃"退休之时,将没有合适的运输工具可以将它带回。根据美国宇航局的规划,停止使用后的“哈勃”将再入大气层烧毁。 “哈勃"对天文学的贡献举足轻重,所以天文学家和爱好者们非常关心由谁来担当它的继任者。我们之前介绍过的“詹姆斯·韦伯空间望远镜”(JWST)就是以“哈勃"的继任者的身份出现的,但是这架等效口径6.5米的多镜面望远镜的主要观测波段是从红色光(6000埃左右)到中红外附近,与“哈勃"的覆盖波段并不完全相符,短波端缺少一大块。所以,观测波长正好与“詹姆斯·韦伯”互补的“世界紫外天文台”也常常以“哈勃"的继任者自翊。 另外,美国宇航局还希望在未来发射“先进技术大口径空间望远镜”(AdvancedTechnologyLarge~ApertureSpace Telescope,简称ATLAST,图8),该设备的观测波段与“哈勃"相似,都以可见光、紫外、近红外波段为主。它有多个设计方案,口径从8米到16米不等,运行轨道都在第二拉格朗日点附近。现在该项目还处在前期的预研阶段,能否真正实施,还要看美国航天规划的未来走向。 |
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"title": "宇宙早期星系的紫外辐射"
} | “哈勃”的科学成果非常多,诸如宇宙加速膨胀的发现、哈勃常数的确定、太阳系外行星的探测等等,都是划时代的科学成就。介绍这些成果的文章很多,这里就不再详述。本文从“哈勃”近期的发现中选择了几个,推荐给读者。 如今,天文学的一个研究热点就是高红移时(也就是宇宙早期)的星系。这里的高红移指的是红移大于2,相当于距今约一百亿年以前。在那个时代,宇宙还非常的年轻,而星系中的恒星形成活动普遍来说也非常强烈。但是由于距离太远、红移太大,想探测当时的恒星形成却比较困难。现在,最常用的研究宇宙早期恒星形成的波段是可见光波段,改正红移之后,相当于那时的紫外波段。 除了含有活动星系核的星系外(或者说除了那些核活动非常强烈的星系以外),星系的紫外辐射主要来自年轻的大质量恒星。但是,恒星形成区往往聚集有大量的尘埃,尘埃会吸收掉这些紫外光子,这就是星系的消光”。如果知道了消光的大小,可以大致上推断出星系中尘埃和金属含量的多少。 通常来看,在紫外一可见光波段,尘埃的吸收程度与辐射的波长成反比,即波长越短遭受到的吸收越剧烈。所以,近紫外波段的消光就比可见光强烈许多,而远紫外波段的消光又比近紫外强烈许多。这也就等同于消光可以改变星系的颜色。 加州大学圣克鲁斯分校和加州理工大学的科学家观测了大量的高红移星系。他们发现,这些遥远天体的紫外颜色要比近邻宇宙中的星系偏蓝(也就是远紫外与近紫外的流量比偏大);而且,红移越大(即距离越远),颜色蓝的越明显(红移在$5 { \sim } 6$的星系比2~4的蓝很多)。这一现象暗示了随着宇宙年龄的增长,星系的金属含量在增大,尘埃量也在增大,证实了星系演化理论。 |
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"title": "“矮星系”的研究"
} | 星暴在矮星系的恒星形成历史中占有重要作用。所谓“星暴”,就是在一个不长的时间里(这一时间往往是相对于宇宙年龄来说的)诞生了大量的恒星。与星暴相对应的是宁静的恒星形成。科学家们发现,相当多的矮星系都表现出了星暴或曾经有过星暴的痕迹。但是,星暴是所有矮星系的必经阶段,还是只存在于一部分矮星系中,现在还没有确切的答案。 但能够肯定的一点是,如果星暴存在的话,那么这一现象对矮星系自身及其周围的环境必将产生巨大的影响:星暴会将大量的星际介质转化为恒星,而恒星中产生的重元素又会经由星风等途径进入星际介质,改变介质的化学元素含量。另外,新诞生的恒星中包含了大批的大质量恒星,这些恒星将以超新星爆发的形式结束自己短暂的生命。由于矮星系的总物质量少,引力也偏小,所以超新星爆发的巨大能量很容易就将星际介质吹散,并吹出星系本身。这样的结果会使得大量含有重元素的介质进入到星系际空间,改变星系之间的介质的元素组分。而随着矮星系内的介质被超新星吹散,其正在进行的星暴活动也会因为缺乏原料而停止。A (责任编辑李鉴) |
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"title": "超链接:神秘的矮星系"
} | 矮星系指的是亮度很低的星系。最小矮星系的亮度仅与银河系中的球状星团差不多,但是,它们的质量却比球状星团大许多,也就是说矮星系中蕴藏着大量的不发光物质。这也是矮星系区别于球状星团的根本特征之一。我们所在的“本星系群”中除了仙女大星系M31、银河系、风车星系M33、大麦哲伦星系以外,余下的几十个都可以看作是矮星系。 矮星系演化缓慢,保留了相当多的早期宇宙的信息,被看作是早期宇宙的化石。因此,对它们的研究有助于了解宇宙的成长历程。对矮星系,天文学家目前一方面研究其中的暗物质,另一个重要方面就是研究其中的恒星形成。 吹散介质并改变星际和星系际介质的组分,被称为星暴的“反馈作用”。一些科学家甚至猜测,正是星暴的反馈作用使得矮不规则星系演化成了矮椭圆星系或矮椭球星系。另外,如果被超新星吹走了的星际介质由于动能损失又回落到星系中,有可能触发再一次的星暴,这就是矮星系星暴的“循环假说”。 星暴的持续时间越长,那么对宿主星系的结构、金属丰度等造成影响就越深远。一种普遍接受的观点认为,星暴的持续时间受大质量恒星的反馈作用影响,由于大质量恒星的寿命短,一般为三百万年到一千万年,所以星暴的时间尺度也不长,也就是几百万年的量级。 但是,以美国明尼苏达大学(UniversityofMinnesota)的科学家为主的一个科研团组通过分析“哈勃”近些年的观测结果(图9),发现相当多的矮星系的星暴持续时间长达四点五亿到十三亿年,远远超过大质量恒星的寿命。对于这一矛盾,现在还没有明确的解释,还需要进一步的深入研究。但可以肯定的是,恒星的形成与反馈可能远比我们想象的要复杂许多。A 图9“哈勃”拍摄的近邻宇宙中的矮星系图像,图上的一些不规则团块其实是星系中的恒星形成区域。 |
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"title": "宇宙时钟相对论的最终检验"
} | 口谢懿/编译 日复一日,有规律的无线电信号会抵达地球。其中最慢的听上去就像敲钉子的声音,其他的则像一部停在红绿灯前轰鸣的引擎,还有一些则可以发出几乎连续的音调。它们一起组成了宇宙特殊的乐章。 永远同一个声调、永远同一个位置,难怪天文学家在20世纪60年代第一次听到它们的时候,认为是来自外星文明的信号。 但这些信号并非来自外星生物,而是脉冲星。这些极端的宇宙审天体已经吸引我们的目光超过了40年,但它们真正的作用还没有显现出来。对脉冲星的高精度计时测量也许会解决现代物理学中最大的谜题之— 引力波。根据爱因斯坦的广义相对论,引力 波是时空结构的微小涟漪。尽管建造了越来越大、越来越昂贵的仪器来探测它们,但结果却令人沮丧。脉冲星之于这些项目完全称得上是“隐形人”,而有关的实验也正在进行中。 人们首次和脉冲星建立联系是在1967年8月。当时在英国剑桥大学外的田野上,研究生贝尔和她的导师休伊什正在使用一个新的天线阵列来扫描天空中的射电源。当时的天文观测都记录在数千米长的纸带上。机械笔会在坐标纸上画下接收到的无线电信号,贝尔的工作就是从中识别出它们。 在一张记录纸上她发现了一些奇怪的东西:有一个脉冲信号每隔1.3秒就会出现一次。当时已知的任何天文现象都与之不符,贝尔和休伊什竭尽所能但还是找不到解释一不管是自然的还是人为的。他们甚至半开玩笑地说,这是“小绿人”发出的信号。 图3:位于澳大利亚用于脉冲星计时观测的帕克斯64米射电望远镜。 |
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"title": "相对论的预言"
} | 在他们发表研究结果的第二年,真正的罪魁祸首终于被揭露了出来 颗中子星。它的直径只有几十干米,异常致密,是一颗数倍于太阳质量的恒星超新星爆发之后所留下的残骸。除了极高的密度之外,中子星还具有高速的自转和强大的磁场。要使一颗中子星成为脉冲星,它的磁轴和自转轴之间就必须要有一定的夹角。只有这样,随着中子星的自转,从它的磁极发射出的强辐射才会像灯塔一样的扫过地球。尽管我们还不知道这些辐射是如何形成的,但望远镜能探测到它们的规律变化。第一批发现的脉冲星都比较“懒散”,自转一周需要几秒钟的时间。但是,1982年却发现了一颗“毫秒”脉冲星(1毫秒= 1/1,000 秒),它在 1 秒钟的时间里可以惊人地自转 642 圈。这完全得益于它从伴星处汲取的物质和能量。 毫秒脉冲星发出的脉冲也非常快并且有规律,因此可以做为绝佳的宇宙时钟,它的精度堪比任何人造原子钟。由此它们也可以用来探测引力波。 根据爱因斯坦的广义相对论,物质会扭曲周围的空间和时间,产生我们所知的引力。即便是没有质量的光线也无法摆脱引力对它的影响。广义相对论中哪怕是最光怪陆离的预言也已经被天文观测和实验确认,这其中包括了黑洞的存在和大质量天体对光线的弯曲。但是有一个例外:如果两个大质量的天体相 互绕转,相对论预言它们的加速度会扰动时空,产生向外传播的引力波。 到目前为止,只有一个间接证据能证明引力波的存在,而它正来自脉冲星。1974年,天文学家赫尔斯和泰勒发现了一颗围绕另一颗中子星转动的脉冲星,它们之间靠得非常紧密,互相绕转一周仅需8个小时。他们发现,在这两个天体转动的过程中彼此间的距离正在逐渐减小一 一如果这是由于引力波辐射带走了它们的能量所造成的话,这一结果和爱因斯坦的预言精确相符。类似的过程也贯穿于宇宙的整个历史,并且在构建今天我们所见的宇宙中扮演了重要的角色。根据我们对星系形成的最佳了解,随着时间的推移小星系间的相撞、并合最终形成了大型的星系。小星系中央的黑洞也会并合并且形成存在于目前绝大多数星系中央的超大质量黑洞。当这一过程发生的时候,它们也会扰动周围的时空,发出依然留存到今天的引力波。 但即便有了长时间的累积,这些时空扰动的振幅依然很小,而引力波的波峰和波谷穿过空间中某一点也可能会要耗时数年之久。于是为了能探测到它就需要极度的耐心和超精密的探测器。在这些仪器中汽今所建成的最大的是激光干涉引力波天文台(LIGO)。分别位于美国路易斯安那州和华盛顿州的两个LIGO通过使用激光来测量间隔数干米的镜面之间的距离随时间的变化来侦测引力波。但到目前为止,精确地讲,它还什么都没 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_99 | {
"title": "探测到。"
} | 这正是毫秒脉冲星发挥用武之地的地方。脉冲星距离地球都极为遥远,这使得引力波可以充分地拉伸和压缩时空,由此会造成脉冲星脉冲到达地球的时间发生改变。从理论上讲,为了探测这一效应你所需要做的仅仅是在几年的时间里以足够的精度来观测一颗明亮的毫秒脉冲星。 但实际上,即便是对于最亮的脉冲星这一效应也不足以显现。不过有一个巧妙的办法可以解决这个问题。当引力波向外传播的时候,它们会在时空的一个方向上拉伸而在与之呈90°的方向上挤压。对于穿过拉伸区到达地球的脉冲星脉冲而言,它们彼此的间距会被拉大;对于穿过挤压区的脉冲,它们的间距则会缩小。 如果我们能观测全天的脉冲星并且确定出它们的脉冲到达地球所需的平均时间,那么相对于这个平均时间的任何变化就有可能是由引力波造成的。如果观测到大量脉冲的变化具有相互垂直的拉伸、挤压模式,那无疑你发现“金矿”了。 这也正是天文学家目前在寻找的。为了探测到来自黑洞的引力波信号,你需要在5年的时间里每两周对20颗毫秒脉冲星进行精度为 10 纳秒(1 纳秒=1/1,000,000,000 秒)的计时观测。但不幸的是,可供使用的毫秒脉冲星并不多,而这也成为了所有 人必须要面对的问题。 直到最近,在银河系的银盘中仅发现了大约 60 颗毫秒脉冲星,而它们也并不是都适合用于引力波探测。其中只有 5、6 颗具有 100 纳秒的计时观测精度,更多的则在 200 纳秒到微秒(1 微秒=1/1,000,000 秒)的量级。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_100 | {
"title": "毫秒脉冲星的发现"
} | 仅使用这些脉冲星来探测引力波仍然是可能的,只是需要更长的时间。毫秒脉冲星越多,探测能力就越强,所需的时间也越短。而这些脉冲星其实就在那里,只是还没有被发现。 不过事情也正在出现转机。2008 年 6月,美国宇航局发射了“费米”射线空间望远镜,它可以探测宇宙中的高能辐射源(见《天文爱好者》杂志2010年第6期《“费米眼中的最高能宇宙》)。2010年1月,“费米"科学家小组宣布,在短短3个月内他们就发现了17颗新的毫秒脉冲星。 这应该可以解决脉冲星计时观测的需要。但并不是所有新发现的脉冲星都适用一一已经知道这其中有 4颗是“黑寡妇"脉冲星,它们会吸积来自不可见伴星的物质。由于射电波和来自伴星气体间的相互作用,这会改变脉冲到达地球的时间。但是还有数百个“费米"发现的源有待确认,这也许是一个新毫秒脉冲星 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_101 | {
"title": "的聚宝盆。"
} | “费米”所发现的脉冲星有一个非常好的特性,那就是它们在天空中分布得非常均匀,其中有许多在北半球也能看到。相对于南天,北天到目前为止直是脉冲星的沙漠——天文学家一直想通过首次全天脉冲星搜寻来改变这一状况。然而,只有把北天和南天的脉冲星放到同一张大“网”中才会在引力波探测上取得最快和最好的效果。 那么,还要多久才能明确探测到引力波?最乐观的估计也许是下个星期,但根据已有的数据应该是在五年之内。这使得脉冲星计时和LIGO将展开一场势均力敌的竞赛,因为到 2015年LIG0 将完成关键的升级,灵敏度会提高10倍。这非常令人兴奋,目前双方第一个探测到引力波的可能性差不多是50对50。 那要是什么都没有探测到呢?这将会是一个更为有趣的结果。如果探测到了引力波,每个人都会十分兴奋,爱因斯坦的头上也会多一顶光环。另一方面,如果引力波不存在,不但广义相对论会需要进行重大的修改,恐怕连我们对宇宙中物质是如何成团的整个想法也需要重新思考。通过星系并合构建的等级式星系形成模型将被排除,而我们也将回到原点。 但无论出现哪种情况,宇宙时钟现在仍在滴答滴答作响。A 图4:德国用于脉冲星计时观测的埃费尔斯伯格100米射电望远镜。 (责任编辑陈冬妮) |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_102 | {
"title": "红巨星的"
} | 红巨星可能并不常被我们提及,但其实在观测的时候,有很多我们熟悉的肉眼能看到的亮星都是红巨星,比如金牛座的毕宿五、牧夫座的大角星等。今天,就让我们揭开红巨星神秘的面纱,来说说红巨星的故事。 谈到红巨星,还要从它的名字开始说起。不得不说,红巨星这个名字,还真是够形象的呢。 |
amateur_astronomer | amateur_astronomer_6e37c_103 | {
"title": "送键词1 “星”"
} | 这算什么关键词?你还别说,这个“星”可不像流星的“星”和火星的“星”,它算是“正牌”的星一STAR,也就是我们所说的“恒星”。不过,红巨星与其说是恒星的一个种类,不如说是恒星发展的一个阶段的状态。 恒星是永恒的么?当然不是。就拿离我们最近、得到数据最多的恒星一一太阳来说,它的活动就不是一成不变的。天文学家通过观测太阳表面黑子的活动,得到了太阳大约相隔 11年的个活动周期。这还仅仅是一个短期的变化。太阳是从哪里来、又将到哪里去?从诞生的一开始到它灭亡的瞬间,它又是什么样子的呢?原来它也和地球上的生命一样,有着生老病死,这个过程被天文学家称之为恒星的“演化”,而红巨星阶段就是恒星的老年期。 先简单说说恒星的演化。恒星的演化与恒星的质量有密切的关系。对于质量大的恒星来说,经历了由星云诞生到壮年期的“主序星"到老年的“红巨星”的阶段之后,恒星会变成超新星爆发,最后变成黑洞或者中子星(图 1)。 |
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This dataset is a collection of astronomical text data gathered from various sources, used to train a large natural language model for astronomy.
The data is jsonline format:
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id: "uniqe identifier",
source: "the source of data, like wiki, BBC, etc.",
meta: "some meta information, like title, etc.",
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