飛馬座雙星軌道是橢圓 台中研院解開秘辛

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【大紀元2017年03月03日訊】(大紀元記者鍾元台灣台北報導)台灣中央研究院天文及天文物理所博士金孝宣和國際團隊合作,成功取得天文影像,並推導飛馬座是「橢圓」軌道的雙星系統。其論文發表於「Nature Astronomy」期刊3月號,並獲選為封面故事。

金孝宣主導的國際團隊,以先進的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列望遠鏡(簡稱ALMA),取得老年恆星飛馬座LL星(LL Pegasi)影像,並使用創新方法推導出其為橢圓軌道的雙星系統,首度突破雙星系統因週期太長而無法直接測量軌道形狀的天文難題。

金孝宣表示:「看到天空中這種美麗的螺旋殼層(spiral-shell)影像,真的很興奮。我們的觀測極精細地呈現出飛馬座LL星外圍螺旋殼層的三維幾何結構,而該圖像中各種細節特徵,在我們的理論裡都能得到令人非常滿意的解釋。」

飛馬座完美螺旋 中研院解開軌道秘辛
飛馬座經常出現在神話和占星學中,其中「飛馬座LL星 」具有近乎完美的螺旋結構,更添神秘色彩。中央研究 院和國際團隊合作,成功取得天文影像,並推導它是「 橢圓」軌道的雙星系統。左3為論文第一作者金孝宣。(中研院提供)

「哈伯太空望遠鏡的影像讓我們欣賞到美麗的旋臂狀結構,但當時照片看到的其實是3維結構投影在2維上。現在因為有了ALMA的數據,我們得以看到3維立體結構的完整呈現。」論文的共同作者之一、美國噴射推進實驗室(JPL)的Raghvendra Sahai博士表示。

該研究團隊取得的ALMA圖像,顯示出飛馬座LL星周邊螺旋殼層氣體的空間分布和運動速度,並進而揭示這個巨星的確與旁邊的伴星相互繞行,調節著噴發氣體的分布。

「我們可以從旋臂彼此的間隔得知,這個雙星系統的軌道周期大約是800年,天文學家就算幾個世代不停地連續觀測這個雙星系統,也不見得能偵測到雙星到底如何運動。把鎖在螺旋殼層圖案裡的機密解開,是回推出軌道運動的唯一途徑。」共同作者之一、中研院天文所副研究員呂聖元表示。

研究團隊由ALMA最新取得的飛馬座LL星精細圖像中發現,螺旋殼層的外觀清楚地呈現分岔。進一步將觀測得到的3維影像與數值模擬結果相比對,他們首度得出結論認為,此雙星系統具備特別長的橢圓軌道,而非先前認為的圓形軌道,這是氣體分布這麼特殊的成因。

金孝宣說,飛馬座LL星引人注目的螺旋殼層圖案彷彿是大自然留下的清楚訊息,揭開中心恆星如何運動的真相。接下來,為了探索宇宙的奧秘,天文學家還要迎接許多挑戰。

責任編輯:明書閣

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