2016年天文大事盘点
作者：Shannon Hall
译自SkyandTelescope.com， 2016年12月30日
从引力波的发现到日益积累的证据表明冥王星轨道之外可能存在一颗大质量行星，这是天文学让人兴奋的一年。让我们来概述一下。
这项发现成了世界范围内的新闻头条，甚至还与史蒂芬·科尔伯特（Stephen Colbert）一同登上了《深夜秀》。在搜索了半个多世纪之后，物理学家终于探测到了两个黑洞相撞发出的时空涟漪——引力波。科学家为之疯狂。
当两个黑洞在共同的轨道上快速绕转时，它们会发出引力波，并消耗轨道能量，彼此螺旋靠近。这张艺术概念图描绘了2维时空表面上发出的波纹，这样我们可以更好地了解这一过程。（图片提供：Swinburne Astronomy Productions）
但引力波并非让2016年变成天文学上真正重要的年份的唯一一个事件。科学家还发现了数以千计的新行星（其中一个距离我们相当近，如果我们能够以光速飞行，只需4.2年就可以抵达那里），并向太阳系中邻近的星球发射了探测器。
虽然这些新闻轻松地登上了我们列在下面的“重大发现”榜单，但并不是其中的所有事件都带来了非凡的影响，立即改变了我们对宇宙的认知。大多数都是逐渐展开的。这些新闻是科学进展最真实的一面，向着真理迂回前行。因此在我们回顾2016年最重要的天文发现时，我们还要回顾里程碑，其中包括旨在重新测绘银河系的新数据释放，还有其他无常的过程，如我们对暗物质认知的改变。
另外值得一提的是，月球在2016年里距离地球略近了一些，带来了一场超级月亮天象，引起了激烈的反响。而在这一年里，一些著名人物也离我们而去，逝者中包括约翰·格伦（John Glenn）与薇拉·鲁宾（Vera Rubin）。
第九行星？
现在距离预言海王星之外存在“X行星”的天文学家珀西瓦尔·洛厄尔（Percival Lowell）的逝世已经过去了几乎一个世纪。但是对这颗行星的搜索孩子继续。1月，来自加州理工学院的康斯坦丁·巴特金（Konstantin Batygin）与迈克尔·布朗（Michael Brown）给出了证据（也就是太阳系最遥远的一些天体轨道微弱的怪异行为），说明一颗尺度可能4倍于地球的大质量行星潜藏在外太阳系中。如果这一猜测属实，那么该发现将改写幼儿园的授课计划。
太阳系已知最遥远的6个天体的轨道图，它们的轨道（以紫色表示）一直位于海王星之外，而且都指向一个方向。一颗假想的大质量“第九行星”（以橙色表示）可以导致这种古怪的排列。（图片提供：Caltech/Robert Hurt）
引力波
引力波的探测标志着天文学新纪元的到来。由此科学家可以第一次研究用其他途径不可见的宇宙奇像。如LIGO的行政负责人戴维·赖兹（David Reitze）在发布会期间所说：“这着实是科学上堪与登月相比的壮举，而在我们作出了这个发现之际，我们就在月球表面着陆了。”但与在1972年突然终结的登月竞赛不同，LIGO并没有表露退出的迹象：它已经探测到了第二次黑洞碰撞事件，并开始了新一轮的观测。
让天文学家的想象力超越狂野梦境的古怪恒星
塔比之星KIC 8462852可能缘自庞大的“外星巨型结构”。这至少是天文学家就其古怪行为提出的一个解释（这也是让该恒星在2月成为诸多新闻头条的原因）。但是天文学家对这颗恒星进行越多的监测，它就变得愈发古怪。除了它反常的减暗现象之外，它在一个世纪以及若干年的时间里都在逐渐变暗着（速率不同）。而这些相异的趋势让天文学家挠头不已。
开普勒发现了超过1000颗新的行星
5月，太阳系之外已知行星的数量激增。NASA的开普勒空间望远镜又额外发现了1284颗新的星球，这是史上一次性公布的最大一批系外行星。这次虽然让开普勒已证实的系外行星数量增加到了超过2000颗，但行星的名单远远没有编纂完成。现在还有1年半的数据要采集，2000颗候选体有待证实，所以可能还有更多的发现等待着我们。
这张图表展示了按大小分类的已知系外行星数量。柱形图中的蓝条表示所有先前已经得到证实的系外行星（其中包括其他方法或望远镜的探测结果），而图中的橙条表示开普勒新证实的1284颗行星。（图片提供：NASA Ames/W. Stenzel）
失落伴星系之谜业已解决？
长久以来，天文学家都在思索，为何银河系周围不存在蜂拥的数千个到数百万个小型伴星系，就好像蜜蜂环绕在蜂巢周围那样。对星系形成的模拟预言，实情本应如此，但观测只判定出了数十个矮星系的存在。随后在5月，天文学家在模型中添加了重子物质与相关物理过程，而非仅仅考虑暗物质和引力（后一种假设在大尺度可以很好地发挥作用），多余的星系消失了。这项新的模拟工作不仅仅可能最终解决这道宇宙学谜题，还生成了真实得惊人的星系。
依然捉摸不定的暗物质
2016年是暗物质艰辛的一年。对弱相互作用大质量粒子（WIMP）的搜索以零结果告终。首先，南达科他州的地下实验——大型地下氙元素探测器没能探测到任何WIMP。随后南极洲的观测站IceCube排除了第四种中微子的存在以及作为暗物质候选者的可能性。物理学家可能很快就要去考虑更加奇异的理论了。
系外行星邻居
8月，天文学家发现了一颗既宜居，又位于最近的恒星系统中的系外行星——这两大特征使得半人马比邻星b的发现成为了一生一度的重要事件。当然，这颗行星是否真的宜居还是个开放性的问题。原因是天文学家只知道它的最小质量、轨道周期以及同主星的距离，他们无法给出确定的结论。但对于激起星际幻想来说，这些已经足够。
罗塞塔号的瞩目坠落
9月30日，欧洲空间局探索67P/丘留莫夫—格拉西缅科彗星的历史性罗塞塔号探测器以预定的坠落结束了使命。2年来，这架探测器跟随彗星穿过深空，展现出了一个有着高耸的崖壁、嘶嘶作响的水汽喷流，甚至还存在有机物痕迹的奇异世界。而这些图像都无法与罗塞塔号在下降并迎接最终长眠过程中捕获的近距离特写比肩。
欧空局罗塞塔号探测器搭载的OSIRIS窄视场照相机在2016年9月30日探测器受控下落期间，从距离彗星表面大约10英里（16千米）的地方拍下了这张67P/丘留莫夫—格拉西缅科彗星的图像。图中的分辨率大约是每像素12英寸（30厘米），而图像对应的区域本身宽约2000英尺（614米）。（图片提供：ESA）
朱诺号入轨
朱诺号从木星褐白相见的云层顶部之上区区2600英里处掠过，于是这架NASA前往外太阳系的最新探测器传回了一些绝佳的照片。虽然。现在朱诺号的轨道周期预定要从53.4日缩短到区区2周，但控制探测器燃料压力的一系列阀门发生的一次异常让任务科学家推迟了变轨时间。现在，朱诺号仍旧按原先的速度环绕木星运行。不过这不妨碍任务科学家了解到了木星的一些谜题，如木星宽阔多彩的条带一直刺穿到了大气深处。
火星生命探测器的成与败
今年是太空探索的多事之年。在离开地球飞行了7个月之后，火星生命探测器的痕量气体轨道器在红色星球之上的高空安了新家。但坏消息是，它的斯基亚帕雷利着陆器在经历了致命的俯冲之后坠落在了火星表面上。考虑斯基亚帕雷利本来可能成为美国之外其他国家发射的第一架成功登陆火星的着陆器，这是个尤其让人伤感的损失。不过科学家仍满怀希望，认为在2022年情况会发生改变。那时俄罗斯与欧洲空间机构将吸取今年的教训，让一辆火星车完好地着陆。
GAIA重绘银河地图
9月，GAIA卫星公布了第一批数据，这是一座数据金矿，仅仅当天就迎来了10000名天文学家的访问。此等兴奋是可以理解的：在为期5年的观测结束之时，GAIA将以数百倍于当前最佳星表的精度确定出天空十亿颗恒星的位置。但事情不仅仅于此，GAIA还将测量出每颗恒星的距离以及2维速度，绘制出银河系的3维新地图。
ESA的GAIA卫星公布的第一张全天图像展示了我们所在的星系——银河系以及邻近星系，其中包括右下方的大小麦哲伦云和左下方的仙女星系（M31）。图中还可见位于仙女星系下方的三角星系（M33）。GAIA全景图的超高分辨率让天文学家得以研究单颗恒星。图中的曲线结构与暗条是GAIA扫描流程导致的人工产物。在5年的任务期内，更多的数据采集会让它们逐渐消失。（图片提供：ESA/Gaia/DPAC）
冥王星持续的惊喜
现在距离NASA的新视野号探测器与冥王星面对面，并揭示出一个由高耸的山峦、潜在的冰火山，甚至还有外观呈巨型桃心状的明亮斑块组成的世界已经过去了一年有余。但发现在2016年继续展开着。科学家确定，冥王星可能一度拥有（或许仍旧拥有）地下的咸水海洋，它的大气层要比预想的活跃得多，而人造地球卫星平原高地被冻结的氮冰长期填充，所以导致了整个冥王星地壳的漂移。这颗原先被大多数科学家认定为地质平淡的矮行星让人兴奋到了极点。
