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2020年一边新冠军肆虐全球,另一边射电天文学领域硕果累累

2021-05-11 09:57 作者:天文在线  | 我要投稿

简介:2020年射电天文学方面的成就。

2020这一年在许多方面或许就是非常糟糕可怕的一年,然而,也这一年也并非都是糟糕透顶。

从科学的角度看,射电天文学就取得了许多相当重要的成就。这一点我记忆深刻,尤其是在阿雷西博射电望远镜崩塌之后,我感受更深:2020年这个领域竟然也被“传染”了。不过,天文台却取得了相当多的极酷科学研究成果,如:VLA甚大天线阵天文台,VLBA甚长基线阵列天文台, 以及ALMA阿塔卡马大型毫米波阵列天文台。

美国国家射电天文台NRAO,是美国国家自然科学基金会筹资助的组织,此组织统筹世界级实验室的资源。今年NRAO还邀请我与他们共同创作一个系列视频,专门介绍2020年他们已经取的重要成就。去年,我就与ALMA的研究团队合作为他们进行创作,今年他们让我将工作领域扩展到也包括其他天文台的成就。

所以,我出此文,并为这套由六集短视频组成的系列节目写旁白,讲述前一年那些最引人注目的成就。视频本身的制作由NRAO完成,他们一如既往并出色地将视频编组在一起、以展现我的文字讲述。能再次与他们合作令我感到骄傲,这也是我的荣誉。

下面就是视频展示,以及我的一些批注,大部分批注都直接链接到相应的故事文字脚本,这些脚本在故事编好之后陆续发表。视频很短,每一集不超过2分钟。2020年终将过去,我认为我们还是要好好地开始新的2021年,并投入从2020年创建出的新研究领域。

在数亿公里之外测量褐矮星的风速

或足你认为在35光年以外测量一个褐矮星的天文风速是不可能的,但是借助于史匹哲太空望远镜(SST)VLA天文台完成了此项任务,他们使用了一个许多天文工作者梦寐以求的绝妙技术手段。

补充图片1:左侧是褐矮星,右侧是木星。艺术家对褐矮星的描述:其磁场与大气顶部被观察到具有不同的波段,从而确定风速

NRAO出版社发行,及我于2020年4月发表的文章。

矮星云将它们的超大黑洞踢走

所有大星云在其中心都有一些超级黑洞,这就证明了小星云也有黑洞。但是令人惊讶的是:这些黑洞并不总是在星云的中心。那么是哪一种力量可以将一个重量很大的怪物从星云中踢出?VLA天文台如此诠释,看视频:

补充图片2 :艺术家对矮星云的描述: 它的形状被扭曲,更像是由于以往与另一星云相互作用而造成,一个大黑洞落在矮星云的边缘。黑洞落入形成自旋盘的那些物质,并产生向外的喷射流。

NRAO出版社发行,及我的有关此怪异现象的博客文章

一个三星系统塑造了它自身形成的尘埃与气体

GW 猎户座是位于1,300光年之外的一个三星系统,它还很年轻,还在被尘埃气态盘所包围,而这些尘埃气态盘也是这个系统的组成部分。大部分类似这种盘一般相当平缓,但是这个尘埃气态盘却不是这样。ALMA天文台与VLA天文台已经揭秘:这些星体已经使尘埃盘弯曲、变形为奇异的结构。

补充图片3:再现GW猎户座的三星系统

NRAO的相关报告,及我发表的博客帖子(写这一段的时候,心情大好)

射电天文学发现了一个土星质量大小的行星轨道,一颗星体螺旋移动穿越银河

最近发现大部分行星在经过其主星体时发光变暗,但是也发现有些行星由于受到行星引力的影响,其轨道拖拉着主星前后往返。

VLBA天文台使用一种称作电波天文学的技术对星体TVLM513-46546进行了相当精准的观察,结果发现:这颗星体以螺旋方式在空中行进,进而说明有一个行星在这个轨道上。

补充图片4:演示星体围绕它与行星的中心而运动,这种方式引起此星体在太空穿越时“摇摆”

NRAO出版发行的链接

木星卫星lo的火山群为其自身提供超级薄的大气层

木星的一颗卫星lo,由于受到其巨大行星的夸张引力吸引而变薄并被拉伸,这颗卫星是太阳系中火山活动最活跃的星体。这些火山发射出二氧化硫,而二氧化硫在此卫星表面形成的一层很薄的大气层。问题也接踵而至:这些二氧化硫是来自火山喷射、还是来自卫星表面由于太阳光辐射而溶化的二氧化硫?ALMA天文台给出了答案:

补充图片5:ALMA天文台的卫星lo的合成图像,第一次演示二氧化硫的卷流(黄色)从火山中升起。背景星球是木星

NRAO的报告,以及我同事杰夫.斯皮来于2020年10月撰写的相关新闻

心宿二很大,相当相当地大

心宿二是一颗红色超巨星,是同类星体中最大的星体之一。它比太阳还要重,可以快速消耗核燃料并膨胀、从而形成如此巨大的星体。它到底有多大呢?在ALMA天文台与VLA天文台的天文工作者找出了答案,从而证明它的确是超级巨大。

补充图片6:心宿二大气层的艺术演示照片

有关此话题,我曾经于2020年的6月在博客上给出更详细的讲述、并提供了相关很酷的图片;当然,NRAO通过努力对这一事实做出了出色的讲解。

NRAO的总部位于佛吉尼亚州的夏洛特斯维尔,理论上说沿着弗吉尼亚大学外的大街就可以到达,我就是在这所大学获得的博士学位。我曾经参加过位于这个总部的若干座谈会,非常享受我与那里的天文工作者的讨论。能与这些工作人员以严谨的科学方式交流并一起工作,参与类似这样的扩展项目就是一种绝对的怀旧欢欣。再此, 我衷心感谢每一位相关工作者,也希望2021年能带给我们更多的奇妙与神奇,从宇宙到地球,也通过你的直觉跨越行星。

BY: Phil Plait

FY: 周洪波 (hongbo_0309)

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