我们看到的双子座流星雨,你知道它的真正来源吗?

我们看到的双子座流星雨,你知道它的真正来源吗?,第1张

宇宙学家已经得知3200“法顿”是双子座流星雨的来源——但是3200法厄同是什么呢?介于彗星与小行星之间,它的神奇本质一直困扰着天文学家们。

人们对于3200法厄同是一颗小行星的概念可能来自看了这张特写。注意它的蓝颜色和尘埃拖尾。来自 Heather Roper/ UANews 。

天文学家知道所有的年度流星雨都有彗星作为它们的来源,但双子座流星雨却不是。双子座流星雨的来源是一个被称为3200法厄同的离奇古怪的物体,并且科学家们困惑已久,这颗小行星是如何做到与彗星如此相似的,留下一连串发射出流星雨的碎片。

什么是双子座流星雨呢?双子座流星雨经常是年度最佳流星雨,它的顶峰时期大概在12月13日至14日,虽然你可能可以看见一颗双子座流星在12月4日至17日的任何时间。在流星雨丰富的年份里,当流星雨达到顶峰活动时,你可以每小时看见100颗以上的流星。月光越微弱,天空越黑,你将会看见越多的流星。

彗星(和3200法厄同)留下的尘埃轨迹被称为流星群。这些尘埃进入我们星球的大气层中,然后汽化蒸发,产生了被我们看做流星的光痕。在去年(2019年12月),美国海军研究实验室的天文学家召开了新闻发布会,来探讨3200法厄同在宇宙空间中首次留下的尘埃轨迹的图像。那时,Karl Battams通过他的推特账号@SungrazerComets评论说:

几千年前,彗星(3200法厄同)发生了一些灾难性的事情并且因此产生了双子流星雨。当这颗行星靠近太阳的某个位置达到足够活跃时,就产生了大量我们所看到的尘埃……

Battams说,小行星尘埃估计重达十亿吨,长度超过1400万英里(2300万公里)。

所以,其实大多数流星雨都是由彗星产生的,彗星是脆弱又冰冷的天体,在它的轨道上布满了碎片。很容易看出彗星轨道上的碎片是如何在地球的天空中形成流星雨的。岩石小行星3200法厄同是如何做到这一点的?这是个谜团。

沿着白点线仔细观察。可以看到,在这些点之间有微弱的尘埃痕迹。2019年,帕克太阳探测器上一台名为 WISPR 的相机首次拍摄到了这条由3200法厄同(双子座流星雨的母体)留下的尘埃痕迹。来自Brendan Gallagher/ Guillermo Stenborg/ US Naval Research Lab 。

小行星后面的碎片痕迹并不是它唯一的不寻常之处。3200法厄同是一颗颜色奇怪的小行星。大多数小行星都是暗灰色到红色——这取决于它们表面的物质类型。3200法厄同却是蓝色的。虽然我们见过蓝色小行星,但只占已知小行星的一小部分。而3200法厄同不仅仅是蓝色的。它是太阳系中颜色相似的小行星(或彗星)中最蓝的一颗。

3200法厄同还有一个古怪的特点。彗星的轨道往往是椭圆的,小行星的轨道会更圆一些。3200法厄同的轨道高度拉长,会让人想起一些彗星。它的轨道穿过火星、地球、金星和水星的轨道。

再加上它的轨道,它比其他任何命名的小行星都更接近太阳(尽管有一些较小的、未命名的小行星更靠近太阳)。在最近的地方,3200法厄同离太阳只有1300万英里(2090万公里)。这还不到水星最近距离(或改为:近日点)的一半。

顺便提一下,人们如此命名是为了纪念它和太阳的关系。在希腊神话中,法厄同 (Phaethon) 是太阳神赫利俄斯的孩子。

受其给运行轨道影响,3200法厄同非常接近太阳,以至于它表面温度可以上升到大约800摄氏度(约1500华氏度)。这个高温足以融化金属铝。

当3200法厄同到达近日点时,会留下一条纤细的尘埃彗尾(它的轨道类似彗星,因此它也被列为“岩质彗星”)。科学家认为, 这可能是太阳的高温导致其星体碎裂 ,就像干涸的河床由于下午烈日曝晒而干裂一样。

3200法厄同的轨道

法厄同2017年比2093年更接近地球。双子座流星雨是一个可靠的流星雨,然而,由于在母体附近, 2017年的流星雨更加特别 。

图源: SkyandTelescope

3200法厄同被归类为有潜在危害的小行星,倒不是说它会对地球造成威胁。它意味着两点。第一,3200法厄同体型较大,约3英里(5千米)宽,如果撞击地球,将造成区域性的破坏。

第二,虽然3200法厄同周期性地近地运行,但据天文学家观测,在可见的未来不会出现其撞击地球的事件发生。

2017年,3200法厄同经过近地点时,其距地球距离约为地月距离的26倍。这是它与地球最近的一次相遇,下一次近距离相遇要等到和2093年。

2017年3200法厄同飞掠地球时,天文爱好者和天文专家们共享了这次视觉盛宴。例如位于英国伦敦的诺斯霍尔特·布兰奇(Northolt Branch)天文台,将其拍摄的图像制作了下面的。

史蒂芬·贝拉维亚(Steven Bellavia)也制作了2017年3200法厄同近地旅行的照片。他后来谈起那次拍摄经历时说,他忍着严寒和阴天才拍到了这些画面。

科罗拉多州丹佛市的麦克·奥拉森(Mike Olason)在2017年12月4日拍摄的3200法厄同:

摄于2017年3200法厄同离开近地点1小时后,拍摄者麦克·奥拉森。

美国国家航空航天局的STEREO A航天器2017年拍摄的图像显示3200法厄同左下方延伸出一条微弱的慧尾。由NASA/Sky and Telescope提供。

2017年12月17日,天文学家在阿雷西博(Arecibo)天文台拍摄的3200法厄同雷达图像。

法厄同是从航天器影像中发现的第一颗小行星。天文学家西蒙·格林和约翰·凯斯·戴维斯在搜索红外线天文卫星(IRAS)1983年10月11日的影像资料时,发现了这颗移动的天体。天文学家查尔斯·科瓦尔通过光学检测,并从外观上将其判定为小行星。它的临时编号是1983 TB。两年后,即2015年,天文学家按小行星的命名惯例,将其命名为3200法厄同。

在此之前,科学家认为所有的流星雨都是由彗星引起的,与小行星无关。

3200法厄同的发现,让天文学家们为之震惊。因为尽管它看起来像一颗小行星,但它似乎是每年双子座流星雨的源头。天文学家们将它称为彗星-小行星混合天体,用来描述这种有着彗星特征的小行星。后来,便产生了“岩质彗星”这个术语。

随着时间的流逝,我们对这颗天体又会有什么新的认识?

3200法厄同的构造与智神星(小行星2)相似。它们同属B-型小行星,颜色较深,由含水的矿物组成。2017年哈勃天文望远镜拍摄的3200法厄同系列照片中,图1标记了该小行星的自转轴(顶部)和南极。由BE Schmidt et al/ NASA/ ESA/ SkyandTelescope提供

篇尾:双子座流星雨的独特来源––3200法厄同,人们称之为彗星–小行星混合天体,或岩质彗星。

作者 Deborah Byrd

FY :Astronomical volunteer team

如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除

转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

2021双子座流星雨极大值

2021双子座流星雨极大值出现的具体时间是12月14日15时,也就意味着此时是观赏的最佳时间。

根据中国科学院国家天文台的天象预报,今年的双子座流星雨将于北京时间12月14日15时迎来极大值,天顶每时出现率可达到150,也就是说,在理想的天空条件下,每小时最多能看到150颗流星。

但需要注意的是,今年双子座流星雨极大期前半夜观测会受月光影响,不过好在极大期的流星数量会持续一整天。因此,在12月15日天亮前,观测者在远离灯光污染的地方,有机会看到较多数量的流星。

2021双子座流星雨肉眼可见吗

可以肉眼观看到。根据天文学家介绍到,双子座流星雨的一个显著特点是流星体速度较慢,色彩丰富,火流星也不少,很适合目视,也适合天文摄影的初学者进行拍摄。

2021双子座流星雨出现地点在哪

几乎每个地区每个地点都可以看到,但不建议在城市进行观测,可以在郊区或是乡村选择一个海拔高、光害小、面向东北方向的视野开阔之处,然后耐心地等到月亮落下后,目视观测即可。

世界上最大的天文台是双子座天文台。 双子座天文台由两台先进的天文望远镜组成,它们分别位于赤道两边的美国夏威 夷和智利。通过南北两站的天文望远镜,科学家们可以观测到遥远的星系。在南站望 远镜落成典礼上,双子座天文台台长蒙顿称,这是耗用10年时间、由几百人参与建设 的结果。

双子座的两台望远镜使用了大量新技术, 如巨大的薄型透镜,能从宇宙空间收集和聚 焦光线和红外辐射;自适应光学器件,可校 正因地球大气所产生的畸变等。位于夏威夷的北站望远镜目前已有很多重大的发现,包 括发现星系核心超大黑洞周围的奇观,恒星周围可能形成早期行星系统的气、尘区,以 及拍摄到褐矮星的图像等。

双子望远镜是以美国为主的一项国际工程(其中,美国占50%,英国占25%,加拿大占15%,智利占 5%,阿根廷占25%,巴西占25%),由美国大学天文联盟(AURA)负责实施。它由两个8米望远镜组成,一个放在北半球,一个放在南半球,以进行全天系统观测。其主镜采用主动光学控制,副镜作倾斜镜快速改正,还将通过自适应光学系统使红外区接近衍射极限。

该工程于1993年9月开始启动,第一台在1998年7月在夏威夷开光,第二台于2000年9月在智利赛拉帕琼台址开光。

在宇宙中的距离越远,看起来就越暗,有些甚至通过大型望远镜才能察觉得到。当天体物理学家团队探测到100亿光年外的伽玛射线暴(SGRB)余辉时,让西北大学的这些天文学家感到惊讶。毕竟,余辉已经是令人难以置信的微弱、而快速的信号(有时只持续了几个小时)。这场名为SGRB181123B的伽玛射线暴发生在宇宙大爆炸后38亿年(即100亿年前)。

这是迄今探测到的第二个距离最远伽玛射线暴,也是最远有光学余辉的事件。这项研究的资深作者、西北大学的方文辉(音译)说:我们当然没有想到会发现遥远的伽玛射线暴,因为它们极其罕见,非常微弱,用望远镜进行‘取证’来了解它所处的环境,因为它母星系的样子,可以告诉我们很多关于这些系统的潜在物理信息,该研究的第一作者克里·帕特森(Kerry Paterson)表示:

这种合并会导致短暂的伽玛射线爆发,而伽玛射线是最高能量的光形式。天文学家通常每年能探测到7到8个定位良好的伽玛射线暴,以便进行进一步的观测。由于它们的余辉通常最多持续几个小时就会消失,所以它们很少会停留足够长的时间,所以很难收集到更多信息。但是有了SGRB181123B,天文学家们就幸运了。美国宇航局尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台首次探测到这一事件。

在几个小时内,西北大学研究团队使用位于夏威夷莫纳克亚山顶双子座-北望远镜远程访问了国际双子座天文台。利用这台口径81米的望远镜,研究人员测量了SGRB181123B伽玛射线暴的光学余辉。通过使用智利双子座-南、亚利桑那州MMT和夏威夷Keck望远镜进行后续观察,研究人员意识到SGRB181123B可能比大多数恒星更遥远。

在发现短伽玛射线暴仅仅几个小时后就对其进行了深入的观察。双子座天文台观测的图像非常清晰,使天文学家能够精确定位宇宙中某个特定星系的位置。为了揭示伽玛射线暴与地球的距离,研究小组随后访问了位于双子座南天文台的一台近红外光谱仪,该光谱仪可以探测更红的波长。通过拍摄宿主星系的光谱,研究人员才意识到他们偶然发现了一个遥远的伽玛射线暴。

在确定了宿主星系并计算了距离后,研究团队能够确定产生这一事件星系内母星群的关键属性。因为sgrb181123b伽玛射线暴出现时,宇宙年龄仅为其当前年龄的30%,这是一个被称为“宇宙正午”的时期,提供了一个难得的机会来研究宇宙还是个“青少年”时的中子星合并。当伽玛射线暴发生时,宇宙非常忙碌,有快速形成的恒星和快速增长的星系。

大质量双星的诞生、演化和消亡需要时间,最终变成一对最终融合的中子星。中子星(特别是那些产生伽玛射线暴的中子星合并)需要多长时间才能合并,这是很早以前就不清楚的,在宇宙 历史 的这一时刻发现中子星合并产生的伽玛射线暴表明,在宇宙正在形成大量恒星的时候,这对中子星可能已经相当快地融合在一起了。

欢迎分享,转载请注明来源:表白网

原文地址:https://h5.hunlipic.com/xing/2518708.html

(0)
打赏 微信扫一扫微信扫一扫 支付宝扫一扫支付宝扫一扫
上一篇 2023-12-23
下一篇2023-12-23

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

    保存