2012年:擔心超新星爆炸嗎?

超新星爆炸會釋放出驚人的能量,大約和恆星一生中釋放出來的能量相當。有一謬誤的末日黃論,認為在2012年時會發生這種爆炸事件,並危害到地球上的生命。然而,考慮到宇宙的寬廣以及發生超新星爆炸間的長時間尺度,天文學家們可以斷言,沒有任何一顆具有威脅性的恆星位在足以傷害地球的距離之內。

超新星 1987A 是現代所觀測到的恆星爆炸中,距離我們最近的。它位於繞行銀河系的一個小伴星系,大麥哲倫雲之中。這張爆炸後殘骸的影像是由 NASA 的哈伯太空望遠鏡所拍攝並合成。影像版權: NASA / ESA / P. Challis and R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

天文學家們估計,我們的銀河系平均每一百年會發生一至二次的超新星爆炸。但若要使地球的臭氧層受到超新星爆炸的破壞,則該超新星的距離需要在50光年之內。而所有近期之內可能會產生超新星爆炸的鄰近恆星都在這個距離之外。

任何一顆擁有生命的行星,若是位於超新星爆炸附近的確會遇到一些麻煩。保護我們免受來自太陽的有害紫外線的臭氧層,會被超新星所釋放的X射線和Gamma射線破壞。臭氧層越稀薄,能達到地球表面的紫外線就越多。在某些波段,只要地面的紫外線增加10%,便足以對一些生物,例如海面的浮游植物,產生致命的傷害。由於這些生物是製造氧氣與海洋食物鏈的基礎,任何明顯的傷害都會產生連鎖反應,造成全球性的問題。

另一種可能伴隨著超新星爆炸產生的爆發性事件稱為伽瑪射線爆發 (Gamma-Ray Burst, GRB)。當大質量恆星塌縮,或是兩顆中子星碰撞(這種情形較不常見)時,會產生黑洞。當物質落向新生黑洞時,其中一部份的物質會被加速形成粒子噴流,噴流的能量十分強大,能在星體塌縮前穿破恆星的最外層向外射出。如果其中一道噴流正好對著地球,則繞著地球運行的監測衛星就會偵測到這道來自宇宙中的高能伽瑪射線。像這樣的爆發幾乎每天都會發生,而且因為噴流的強度很強,因此可以觀測到數十億光年外的事件。

這個動畫是 GRB 080319B 的模型,因為它的噴流正對著地球而來,因此即使它位於數十億光年遠,我們仍可以用肉眼看側它。超過兩秒的伽瑪射線爆發是由大質量恆星的塌縮而形成的。在塌縮恆星的中心,新生的黑洞將粒子和伽瑪射線以噴流的形式向外噴出。影像版權:NASA/Swift/Cruz deWilde

影片下載網址:http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a010300/a010369/index.html

伽瑪射線爆發對地球產生的影響與超新星爆炸類似,而且能影響的距離更遠,但只限於噴流正好朝著我們而來。天文學家們估計,距離10,000光年遠的伽瑪射線發爆就會對地球產生影響,這類事件平均而言約1500萬年會發生一次。至目前為止,我們紀錄到距離最近的伽瑪射線爆發是 GRB 031203,距離地球約13億光年遠。

而說到對地球的影響,地球在長久的歷史之中可能經歷過這樣的事件,但並沒有任何理由和證據能顯示伽瑪射線爆發會在不久的將來發生,更遑論在2012年的12月了。

相關連結:

NASA’s Imagine the Universe: Supernovae

NASA’s Imagine the Universe: Gamma-ray bursts

資料來源:http://www.nasa.gov/topics/earth/features/2012-supernova.html

發表於 featured, 天文新聞 | 發表迴響

赫歇爾在鄰近恆星的環星盤上發現大量的水

利用赫歇爾太空望遠鏡的觀測資料,天文學家們在一顆年輕恆星的周圍首次偵測到了包覆著吸積盤的冷水蒸氣。這個發現證實了吸積盤內包含了大量的水份。這吸積盤將來會形成如太陽系般的行星系統,這也暗示著像地球一樣被水包覆著的行星,在宇宙中或許並不罕見。赫歇爾是一個歐洲太空總署 (European Space Agency, ESA) 的太空任務,美國太空總署 (NASA) 在其中也扮演了重要的角色。

科學家們先前曾經在恆星的吸積盤最內緣發現了溫暖的水。而迄今仍未發現大量的水份分佈有延伸到外圍較冰冷,也就是彗星形成的地方的證據。若是盤中可以形成冰彗星的水氣越多,則最終能透過撞擊而抵達行星的水也就越多。

「這次所觀測到的冷水蒸氣顯示在吸積盤中的水份足以填滿數千個地球的海洋。」荷蘭萊登天文台的天文學家 Michiel Hogerheijde 如此說。這篇論文於10月21日發表在科學 (Science) 期刊,而 Hogerheijde 是第一作者。

這張藝術家想像圖描繪了 TW Hydrae 這顆年輕恆星周圍,將來會形成行星,並充滿冰的吸積盤。它位於長蛇座,距離地球大約 175 光年遠。影像版權:NASA/JPL-Caltech

這顆擁有充滿水的吸積盤的恆星稱為 TW Hydrae,它的年齡大約是1000萬年,位於長蛇座,距離地球大約175光年遠。這次由 Hogerheijde 的團隊所偵測到的冰冷水蒸氣被認為是由吸積盤表面附近,被冰所覆蓋的塵埃所形成的。由於恆星的紫外射線會使得部份的水分子脫離塵埃表面,形成一個由水蒸氣組成的薄層,並產生可以被赫歇太空望遠鏡的高解析度遠紅外光譜儀 (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared,簡稱 HIFI) 所偵測到的光線。

「這是 HIFI 至今最靈敏的一次觀測」NASA 的科學家 Paul Goldsmith說:「對製造儀器的人而言,能偵測到如此微弱的訊號是他們成功的證明。」

這張由赫歇爾的資料所繪製的圖顯示科學家們如何偵測到水蒸氣的。影像版權:ESA/NASA/JPL-Caltech/Leiden Observatory

TW Hydrae 是一個橙色的矮星,比呈現黃白色的太陽還要稍小且偏冷。環繞著這個恆星的物質形成的吸積盤大小大約是日地距離的200倍。在接下來的幾百萬年內,天文學家們相信盤中的物質會因碰撞而產生行星,小行星,和其他天體。塵埃和冰的粒子則會組成彗星。

當新的行星系統演化時,冰彗星會透過撞擊的方式,將它所含的大部份水份累積在新形成的行星上,使之形成海洋。天文學家們相信 TW Hydrae 和它充滿冰的吸積盤可能是許多年輕恆星系統的典型。這也提供了人們一個關於宇宙中是如何形成富含水的行星的新解釋。

NASA 的赫歇爾網站:http://www.nasa.gov/herschel 以及 http://www.herschel.caltech.edu .

ESA的赫歇爾網站: http://www.esa.int/SPECIALS/Herschel/index.html

資料來源:http://www.nasa.gov/mission_pages/herschel/news/herschel20111020.html

發表於 featured, 天文新聞 | 發表迴響

吞噬恆星的黑洞

在八月25日的「自然」期刊中,有兩篇針對三月底偶然發現,宇宙中的強烈X射線發表了新的觀點。美國航空暨太空總署 (NASA) 的 Swift 太空望遠鏡首先發現了這道位於天龍座,非常強烈且異常的高能輻射。

「難以置信地,這個射線源現在仍然持續地發出X射線,而 Swift 太空望遠鏡可能在明年仍然看得到它。」美國賓州大學的教授,同時也是這個X射線太空望遠鏡科學團隊的負責人 David Burrows 說:「這與我們以往見過的天體都不一樣。」

天文學家們很快地了解這個名為 Swift J1644+57 的射線源,起因於一個不平凡的事件:一個潛伏於遙遠星系的黑洞正在撕裂並吞噬著一顆恆星!該星系距離地球很遠,這個事件的光線花了39億年的時間才到達地球。

581981main_sw1644 57_lightcurve_labels
繼續閱讀

發表於 featured, 天文新聞 | 發表迴響