你聽過「幽靈粒子」嗎?👻
天文學家推測恆星被黑洞吞噬時,可能產生比地表最強粒子對撞機產生粒子還強大千倍的高能微中子,但因微中子難以偵測,所以有「幽靈粒子」之稱。
But!
重點就在這個But之後!
本校天文所特聘教授江國興老師跟荷蘭、美國、瑞典等國的研究單位合作,捕捉到來自7億光年外的「幽靈粒子」。
故事是這樣的。
前年4月,天文學家觀測到海豚星座中央一個質量為太陽3千萬倍的超大黑洞吞噬恆星的過程。
這顆不幸的恆星靠近黑洞時,重力產生了強烈的潮汐力,將恆星拉長如麵條,之後就像被「五馬分屍」般扯裂,大約一半的恆星碎片被吸入黑洞,並產生高溫且噴發出粒子流,耀眼的光芒照亮了整個星系。
天文學家推測粒子以接近光速噴發時,可能與其他粒子及光碰撞,產生高能微中子,也就是👻幽靈粒子,但始終無法證實。
不過,直到那顆恆星被撕裂的半年後,也就是前年10月,美國國家科學基金會南極觀測站的冰立方微中子天文台 (IceCube Neutrino Observatory) 捕獲到一顆高能微中子。
江國興老師與國際團隊在結合伽瑪射線、X光、紫外線、可見光和電波的偵測與分析後,證實它正來自半年前海豚星座黑洞吞噬恆星的位置。
江老師說,雖然微中子像幽靈一般難測,但每一顆來自宇宙深處的微中子都攜帶宿主星體的重要訊息,只要搭配電磁波或重力波觀測,我們將可更全面了解產生高能微中子的物理機制。
👇快點開黑洞撕裂恆星噴發粒子流的模擬影片來看!
雖然「撕裂恆星」聽起來很恐怖,但編編覺得畫面很美🤩......
而且保證沒有任何 #端火鍋 的畫面😆
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【新文章】天涯若比鄰
銀河系內上千億顆恆星,最接近地球的是哪一顆呢?答案很簡單,地球是太陽系的行星,最接近地球的當然就是太陽了!
那麼,最接近太陽的星星又是哪顆呢?
唐代詩人王勃在他的《送杜少府之任蜀州》之中寫道:「海內存知己,天涯若比鄰。」現代天文學家也很浪漫,把最接近太陽的恆星稱為比鄰星。
古中國天文學裡,有一顆星星叫做南門二,在現代天文學裡則叫做半人馬座α(α Centauri)。半人馬座α是最接近太陽系的恆星系,因此亦是除太陽以外最接近地球的恆星。現代天文學家透過天文望遠鏡發現,原來南門二是個三星系統,三顆恆星用現代天文學命名法稱為半人馬座α A星、B星及C星。
經典力學有個經典的問題「三體問題」,三個經由重力互相吸引的星體的軌道是不會穩定的。咦,這豈不是很奇怪嗎?太陽、地球、月球也是三個星體、甚至太陽系八大行星是九個星體,太陽系各行星的軌道為什麼會穩定?
答案是:太陽系行星的軌道原來並不穩定!事實上「不穩定」的意思是在數學上沒有解析解(close-form solution),以致該系統長遠下去會趨向混沌。因此,我們要問的不是「穩不穩定」,而是「在多久的時間內能維持穩定」。太陽系能維持長時間穩定的行星軌道,是個天文學難題。
太陽系內除太陽外最重的星體就是木星,因此擾動各大行星的軌道最大貢獻就是來自於木星。不過,即使木星是最重的行星,其質量亦只有太陽的0.09%,而不同研究指木星對地球和其他行星造成的擾動時間尺度各有不同。有些研究指擾動與太陽系年齡相若,因此太陽系能維持穩定。無論如何,事實是太陽系的穩定程度已足以讓地球在過去幾十億年間演化出生命。
而半人馬座α三星系統亦一樣,雖然在數學上最終都會趨向混沌,但因為其三顆恆星的排列,使它們能維持一段相對長時間的穩定軌道——半人馬座α A和B星以約80年的週期互相環繞共同質心轉動,相距介乎11到36天文單位之間,而C星環繞A、B兩星轉動的軌道則約13,000天文單位遠處,公轉週期長達55萬年。因此可以近乎看成是半人馬座α的(A、B星)與(C星)的雙星系統。
而半人馬座α C星在現階段正好位於靠近太陽系的一邊,因此比其餘二星更接近地球,天文學家就引用王勃的詩句,把它稱為比鄰星。比鄰星是一顆暗淡的紅矮星,至今發現了兩顆行星,叫做比鄰星b和比鄰星c,因此也是最接近地球的兩顆太陽系外行星(exoplanet)。
從我們的太陽飛到比鄰星要多久呢?這要看看它距離我們多遠,以及我們飛得有多快。比鄰星離太陽大約4.24光年遠,光年的意思是光線在一年之中走過的距離。所以,如果我們飛得像光一樣快(一秒鐘能夠環繞地球跑差不多八個圈),我們只需要4.24年就可以飛到比鄰星了。
之不過,人類的科技還未進步得足夠在短時間之間把太空船加速至光速。人類所造迄今最快的太空探測器是美國太空總署的柏克太陽探測器(Parker Solar Probe),它的速度達到時速69萬2千公里!試想像用這個速度從香港出發,只需要67秒就能夠抵達美國紐約!然而,相對於時速10億7千9百萬公里的光速,柏克太陽探測器的速度可只能算是「龜速」,需要飛超過5千8百萬年才能抵達比鄰星。
不過,以上計算都是以地球為準的。可是,愛因斯坦發現的相對論告訴我們,當我們的速度越快,相對於靜止不動的其他人,時間就流逝得越慢。如果我們與柏克一起飛往比鄰星,相對於在留在地球上用望遠鏡看著我們的人,我們可以節省0.0001%的時間,即大約比5千8百萬年提早10年就可以到達了⋯⋯
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#繪本分享 #天文繪本 #科普繪本
#我是外星人
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夜晚的天空,從星座開始說。
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獵戶座是希臘神話中的獵人,因為太過驕傲,被天神用蠍子刺殺,派上天空成為星星。
我跟孩子藉此解釋為什麼會有星座,每個星座都有個故事,有的淒美有的悲壯,而孩子們只是好佩服希臘人的想像力。
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再來聊到月亮、太陽、八大行星們。
恆星就是會自己發光的星球
月亮會發光是因為太陽的照射。
再說到光年吧。光年是光走一年的長度單位。獵戶座最接近地球那顆星的光,是17年前發出來的唷!(我孩子都還沒出生呢)
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宇宙到底有多大,人類到底多渺小呢?
我試著告訴孩子,我們認為台灣好大、地球好大,但對整個太陽系來說,地球只是其中一個星球;對於銀河系來說,太陽系只是其中一個存在
,更遑論整個宇宙了。
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「究竟有沒有外星人呢?」
孩子立刻說:對於很遠很遠很遠星球的人來說,我們就是外星人啊!
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對啊,我們遇不到他們,他們遇不到我們,我們都是外星人呀👽
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我一直在找適合孩子們初步了解天文的繪本,這本讓孩子稍微知道了宇宙的無限大,也給孩子無限想像,看不到不代表不存在,只是那在目前人類能力之外。在我一直說到「也許很遠很遠很遠很遠的地方,有個像太陽一樣的星系,甚至可能很遠很遠很遠的星球上其實還住著恐龍吧」
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此時孩子的眼中閃耀著光芒,他們一直都喜歡恐龍,能抱持著這樣的想像,他們感到無比的興奮。
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我希望他們一直一直敬畏著大自然,敬畏這個星球,敬畏這個仍在擴張且存有無限未知的宇宙。
米奇巴克童書魔法盒
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王穎聰, 銘傳大學, 通識教育, 認識星空, 天文單位, 光年, 冬季星空, 梅西爾, 北回歸線, 南回歸線, 春分, 夏至, 秋分, 冬至, 2022.03.17, ... ... <看更多>