天有多大?天文學中的距離(1)—從地球到太陽

天文學中要怎麼量測長度或距離呢?地球上常用的直尺、捲尺、雷射測距儀等恐怕不是那麼適合。比較近的天體還有辦法直接量測,遠距離的只好仰賴一些間接的推斷。我們先從古埃及利用井、尖塔、駱駝推算計算出地球的周長出發,進而介紹利用雷達天文學等方法量測太陽系中月球、行星距離的方法。

Read more

黑洞旅行團,出發!(中)--黑洞種類與結構

各位旅客好,在上一篇行前通知<黑洞旅行團,出發!(上)>文章中,我們介紹了本次旅行即將探訪的目的地:黑洞,它附近龐大的重力,會造成光線極度的扭曲,形成各種在地球上從未見過的獨特景象。現在就讓我們出發前往這趟旅程的目的地:CASE星系中心的超大質量黑洞。

Read more

天王星上的X光

天王星是非常有趣的行星。希臘羅馬神話中,它是土星的爸爸、木星的爺爺、火星的曾祖父。比起其他行星是「站著自轉」,天王星是「躺著自轉」。太陽系8顆行星當中大多都觀測到了X光的訊號。唯獨兩顆冰巨行星:天王星、海王星沒有。終於,研究團隊從2002年以及2017年的資料中找到了天王星上X光訊號的證據。本文帶大家認識一些天文星有趣的歷史、文化、以及認識這一篇X光的研究成果。

Read more

宇宙中的「磁」

宇宙中到處都有磁場!磁場是自然界最基本的性質之一,它如何影響天體、宇宙的演化則還是未解之謎。藉由對光譜以及光的偏振有更好的量測,現在的天文學家得以一步步揭開宇宙中磁場的分佈。本文將介紹觀測宇宙中磁場的方法,以及關於太陽黑子、黑洞、一些磁場的觀測結果。

Read more

黑洞旅行團,出發!(上)--彎曲的光與重力透鏡

在嚴峻的疫情下,雖然我們無法親自外出旅遊,但是想像力可不會被輕易束縛。今天讓我們一起前往廣袤的宇宙中,在那裡散布著無數龐大的天體,它們扭曲從旁擦身而過的光線,形成各式獨特的景象。在本篇文章中,我們將帶領各位讀者一起了解光線是如何被彎曲。

Read more

宇宙中的旋轉木馬——利用黑洞尋找暗物質

空無一人的遊樂園中,旋轉木馬快速的旋轉著。突然,憑空出現一群小孩跳上木馬,從旋轉木馬獲得高速後,又集體跳下,一哄而散,只留下轉速驟降,緩慢旋轉的木馬…這看似荒誕的場景,卻是理論預測可能在宇宙中隨時發生的事。其中旋轉木馬指的是什麼?憑空出現的孩子們又代表了誰?

Read more

【21世紀天文望遠鏡系列】直衝進太陽日冕的探測器:帕克太陽探測器和太陽軌道器

太陽表面活動的成因對科學家來說一直是個謎團,而太陽活動所噴發出來的高能粒子,有可能會使得地球上的通訊及電子設備癱瘓,也可能危及未來太空人的生命安全。 NASA 與ESA合作發射了帕克太陽探測器 (Parker Solar Probe) 和太陽軌道器 (Solar Orbiter),希望可以更了解太陽的週期活動,以降低太空人與地球上人類的安全威脅。

Read more

把光拆開來看:天文學中的光譜

在古代,天文學家只能經年累月地記錄天上星點的位置,然後再從這些位置來分析、推論。而現代的天文學家可以從這些光點中得到更多的資訊,從中看出溫度、成分、距離、速度分佈......等各種資訊。這個關鍵技術就是「光譜學」。光譜學可以說是近代天文學進展最重要的關鍵。

Read more

【21世紀天文望遠鏡系列】驗證大霹靂宇宙模型──宇宙微波背景輻射的太空觀測任務

宇宙微波背景輻射是檢驗大霹靂理論最重要的證據之一。從20世紀前半葉「穩態理論」與「大霹靂理論」的激烈辯論,經過了20世紀末COBE衛星偵測到完美的2.7 K黑體輻射,再到21世紀升空的WMAP 與Planck 衛星,人類隨著科技的發展,一步步推進了人類對宇宙起源與組成的研究。

Read more

超新星SN 1987A(下):30年貢獻

超新星SN 1987A爆發至今已經30多年,這段時間天文學家們持續地向它學習各種天文知識。除了幫助我們修正了恆星演化的模型以外,我們還觀測到了神奇、美麗的環。另外在爆發當時還發射了超級大量的微中子,讓微中子天文學有了更好的發展與成果。最後,依據模型,天文學家們認為SN 1987A爆發後,裡面會有一顆中子星。在努力了30多年的觀測後,最近科學家好不容易從中找到了一些中子星的跡象。

Read more

消失的反物質——正子發現歷史

電影《天使與魔鬼》中,各勢力覬覦的「反物質」,由於具有釋放摧毀性能量的能力,而被保管在極機密的地方。在現實世界中,反粒子只是一種物理理論預測的粒子還是真實存在?反物質是否有實際的用途?物理學中未解的重子不對稱問題又和反物質有何關聯?在這系列的文章中,我們將會帶讀者一起了解這些問題。

Read more

超新星SN 1987A(上):一段歷史

在一個風大的夜晚,一名研究生發現了一顆在數小時內突然出現的亮星。這顆星就是近代天文觀測最重要的事件:超新星SN 1987A。這並不是第一顆被發現的超新星,但卻是現代最亮、發現時間點最早、帶來最豐碩研究成果的一顆。近年來的觀測又有新的突破。在介紹科學成果之前,本文帶大家重回1987年的智利,重新回顧這歷史性的一刻。

Read more

太陽系的邊陲--海王星外天體

太陽系就像是個以太陽為中心的城市。地球住在蛋黃區、相當靠近市中心。最遠的行星是海王星。在海王星外還有很多各式各樣的小天體,稱作海王星外天體,大多分布在古柏帶。人們熟知的冥王星就是其中一顆。目前發現了上千顆海王星外天體,大多分布在古柏帶中。2018年觀測到的一顆小行星是目前已知最遠的天體,與太陽的距離是海王星的4倍多!太陽系的幅員遠比想像中遼闊,全部都受到太陽重力的主宰。

Read more