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2016-7-25

詹姆斯·韦布空间望远镜:哈勃的继任者

归档于: 天文空间科学, 空间科学 @ 7:38 pm

26年来,哈勃空间望远镜持续不断地采集着天体的影像和数据,将近至月球,远至宇宙创生初年的星系不受大气干扰的面貌展现在世人面前,为天文学带来了革命性的变化。但是这架1990年发射的望远镜现在已经是严重超期服役了,就算它还可以撑到下一个十年以至更久之后,其上的仪器也会不可避免地老化和落伍。好在2018年,哈勃的继任者——由美国国家航天局(NASA)、欧洲空间局(ESA)与加拿大宇航局(CSA)联手打造的詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)将搭乘阿丽亚娜5型运载火箭进入太空,并飞向150万千米之外环绕日地系统第二拉格朗日点的轨道,在那里远离地球与太阳的干扰,以空前高的灵敏度和精度窥探深空。 (more…)

2016-7-12

找寻历史星表中失落的星辰

归档于: 天文空间科学 @ 4:56 pm

人类编纂星表的历史可以追溯到古代,而这样的工作在近代天文学兴起之后更是方兴未艾。但除了精度、极限星等和覆盖天区之外,这些林林总总的星表之间有无明显的不一致之处?来自瑞典Uppsala大学的Beatriz Villarroel等人最近就比对了2003年发表的美国海军天文台B1.0(USNO-B1.0)星表以及后来的斯隆数字巡天(SDSS)数据,发现前者真的含有一个不存在SDSS对应体的星点。虽说Villarroel et al. (2016)打着以此搜索高级地外文明的噱头,但这一发现本身似乎更加值得玩味。 (more…)

2016-7-4

现代天文仪器之十九:微通道板

归档于: 天文空间科学, 仪器设备 @ 11:55 am

从红外到X射线波段,当代天文学研究使用的主力探测器都是基于光电效应设计制造的CCD元件。不过CCD虽然有着高量子效率、高度线性化、高动态范围、低噪声等诸多优点,却也存在蓝端灵敏度较红端为差的本征缺陷。在可见光或近紫外波段,背照式CCD结合荧光涂层还可以在一定程度上克服这一不足;X射线波段又有搀杂硅(而非光学波段使用的半导体硅)来提升响应。可是波长不长不短的紫外波段就有些尴尬了,CCD的表面电极会吸收此区间内的辐射,探测效率有限,所以真正站在一线接收光子的往往是截然不同的另一类仪器——微通道板。 (more…)

2016-6-30

宇宙微波背景辐射的角功率谱

归档于: 天文空间科学, 知识理论 @ 5:48 pm

20世纪八九十年代以来,观测宇宙学最重要的发现之一莫过于宇宙微波背景辐射(CMB)在温度方面的各向异性分布。这样的不均匀性虽弱,却与宇宙的早期物质密度起伏以及大尺度时空结构等重要特性直接相关,其意义不言自明。而在实际的宇宙学研究中,真正用到的往往并不是众人熟知的CMB天空图,反而是角功率谱这么一种各向异性程度看似不太直观的数学描述。 (more…)

2016-6-20

GW 151226:又一次引力波事件

归档于: 天文空间科学, 知识理论 @ 7:23 pm

在两个多月之前的一次中微子天体物理会议上,来自宾夕法尼亚州立大学的Peter Mészáros教授透露称,aLIGO的第一阶段运行可能在GW 150914之外还发现了第二个引力波事件,而且看上去貌似是来自中子星并合的。更早些时候,小道消息也称aLIGO去年探测到了不止一次时空的涟漪。上周三,真相终于浮出了水面:这个现称GW 151226的信号确实存在,不过它的成因也是双黑洞系统的演化,并无中子星的参与。 (more…)

2016-6-14

VisIt的新手入门笔记

归档于: 天文空间科学, 天文软件 @ 7:27 pm

之前介绍FLASH配置的时候提到过,FLASH中心开发过一组配套的IDL程序xflash3用于模拟数据的可视化。虽说基于Python的yt也可以从事类似工作,但毕竟自己比较熟悉的还要数IDL,所以在学习FLASH基本操作期间还是以xflash3绘图为主的。不过随后由于模拟相关的课题复杂又耗时,暂且将其先放到了一边。没有料到的是,最近重拾此道的时候却碰到了意外的麻烦:这组IDL应用只能应付二维数据,对本应更简单的一维曲线倒是无能为力。考虑自己的Python水平实在太菜,试水yt期间不明怪事频出,只好求助于另一根救命稻草——由美国能源部属下劳伦斯-利弗莫尔国家实验室开发的VisIt(more…)

2016-6-11

费米GBM事件与GW 150914的成协性考辨

归档于: 天文空间科学, 知识理论 @ 4:16 pm

就在高新激光干涉仪引力波天文台(aLIGO)宣布发现第一个引力波事件GW 150914的当天,Connaughton et al. (2016)即指出,在GW 150914过后仅仅0.4秒,费米伽玛射线空间望远镜搭载的伽玛暴监视仪(GBM)记录下了一个持续1秒且特性与普通短暴相近的信号,其可能的发生天区与aLIGO的误差框有所重叠。假设该信号与引力波源确实成协,光是2月就至少有3种模型被陆续提出,以尝试解释双黑洞并合产生伽玛射线暴的机制;稍后Janiuk et al. (2016)又讨论了第4种渠道,也就是包含黑洞的双星系统中大质量伴星的坍缩与后续演化。但是这里最根本也是最重要的问题在于,前述成协性是否成立?虽说前阵NASA的一篇报道似乎背书了这一点,但Maxim Lyutikov在第一时间就已根据Connaughton et al. (2016)给出的成协置信度以及针对黑洞磁场的计算表示了质疑,而最近又有两篇论文从数据出发,得出了类似的结论,也就是GBM眼中的这次短暂脉冲更可能是随机过程的产物,与GW 150914毫无关系。要问理由?容我慢慢道来。 (more…)

2016-6-2

伽玛暴高能辐射导致的地面μ子超出

归档于: 天文空间科学, 知识理论 @ 5:03 pm

伽玛暴的GeV辐射一般可以用各种散射模型结合暴源结构来解释,在观测上却一度只是空间探测器的专利。早在1985年,太阳极大使者卫星即已发现,伽玛暴可以释放出能量达到数十MeV的光子,且考虑高能并无截断的迹象,整个能谱延伸到GeV也是很有可能的。而康普顿伽玛射线天文台的EGRET与费米伽玛射线空间望远镜的LAT仪器陆续探测到了大量具有GeV以上高能成分的爆发。尤其是后者,至今已经积累了上百个伽玛暴的确切GeV探测,单个光子能量达到了近百GeV。 (more…)

2016-5-20

从NGC 4178说无核球星系的特大质量黑洞

归档于: 天文空间科学, 知识理论 @ 2:24 pm

经典的星系形成理论认为,早型盘星系的核球成分或椭圆星系是由并合过程形成的。而同样的过程也在星系中心塑造了质量百万倍于太阳以上的巨型黑洞,因此就带来了著名的M-σ关系,也就是核球的速度弥散量(这个参量也是核球总质量的表征)σ同星系中央黑洞的质量M密切正相关。乍看之下,哈勃序列中排在Sb型之后的晚型年轻旋涡星系由于核球甚小甚至完全缺乏核球成分,本不应拥有特大质量黑洞。但宇宙的常态就是,事实经常与预期相悖,这也是天体物理研究的一大引人入胜之处。 (more…)

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