点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

来源:中国科学院国家天文台2020-01-16 17:16

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  地球围绕太阳转了一圈,一年过去。于浩瀚宇宙而言,这只是短暂一瞬,但对人类来说,斗转星移中包含着所有已知与未知,象征着未来与无穷。2019年,天文领域取得了一些令人激动的突破。

  比如,在等待了100多年后,我们终于在照片上看到了黑洞的模样;隼鸟二号成功从 “龙宫”小行星上采集了样本,启程返回地球;在新视野号探测器飞向太阳系外的途中,我们得见冰封已久的“天涯海角”;第一次探测到来自太阳系外的彗星。成果不胜枚举,每一小步的背后都充满科研人员的汗水、智慧和激情。引力把人类束缚在地球上,是想象力让我们飞起。

  2019年是人类登月50周年,这一年,月球也见证了科学之路的起伏——嫦娥四号首次实现了人类在月球背面的软着陆,而首次尝试登陆月球的以色列和印度惜败;开启系外生命探测序幕的系外行星探测喜获诺奖;郭守敬望远镜突破千万条光谱;“天眼”FAST顺利通过技术验收,并发现了百余颗脉冲星;新的并合事件被探测到,中国的空间引力波实验项目相继发射升空……但是,包括宇宙膨胀速度、宇宙年龄等在内的大量争论,依然令科研人员头疼不已……

  人类懂的越多,越意识到前路漫漫。2019年,我们尤其想对那些所谓的“失败”说一句感谢:科学探索不讲成败,在这条永远“ing”时态的道路上,所有经验都弥足珍贵。在旷野之上,在深空之中,无不是突破边界之所,无不是惊喜诞生之地。而新的突破和惊喜,在新的一年召唤人类继续探索前行。在这篇文章中,我们用10个故事挥别2019年。

  TOP1

  黑洞研究突破:

  黑洞照片,银河系内最小和最重黑洞发现

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  M87黑洞的第一张照片。/ EHT合作组织

  2019年可以说是黑洞之年,黑洞研究取得了很多突破性的进展,其中最耀眼的事件就是第一张黑洞照片的公布。

  现代意义上的黑洞,需要追溯到爱因斯坦的广义相对论,从有关于黑洞的第一个现代描述“史瓦西解”,到人类历史上的第一个黑洞候选体:天鹅座X-1。任何事物一旦穿越黑洞的视界面,就无法逃脱出来,包括光,所以黑洞本身不能被直接看到。尽管科学家有足够的证据表明我们通过间接方式所探测到的那一类天体就是黑洞,然而眼见为实,直接看到黑洞不仅仅是科学家,也是大众长久以来的梦想。

  如今,借由黑洞周围大量的气体辐射,科学家才终于能够通过望远镜看到黑洞存在。在100多年的等待之后,人类终于首次看到了黑洞的真实模样。照片中所显示的就是来自于M87黑洞周围的气体辐射。

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  M87中心的黑洞距离地球5500万光年,质量是太阳质量的65亿倍,想利用单个望远镜看到这个黑洞是一件无法完成的任务。2017年4月份,全球所有的亚毫米波望远镜组成了一个接近地球直径的虚拟望远镜,对银河系中心的黑洞和M87中心的黑洞进行了10天左右的观测。全球60多个研究所的200多位科学家参与,包括16位来自中国大陆的科学家,经过长达两年的分析,终于在2019年4月发布了这张黑洞照片。科学家用夏威夷土著语给这个黑洞起了一个名字——Powehi(中文暂译为“绮渊”)。

  黑洞图像,不仅仅让我们看到了黑洞的模样,科学家更是期望对黑洞周围的观测,能够帮助他们理解周围气体的运动状态,更深刻地理解黑洞物理,比如黑洞的喷流是如何产生的此类问题。除了黑洞照片之外,还有一些黑洞进展同样令人瞩目。最大的恒星级黑洞质量是多少?小质量黑洞是否存在?这些都是一直悬而未决的科学问题。

  TOP2

  行星起源探秘:

  “新视野”号探测遥远冰冻小天体

  隼鸟2号成功采样返回

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  新视野号探测“阿罗科斯”(Arrokoth)详细图。/ NASA/JHU APL/SwRI

  2019年的1月1日,美国新视野号探测器又创下新纪录:人类探测到的最远小天体,它曾被叫做“天涯海角Ultima Thule”,如今被新命名为“阿罗科斯Arrokoth”,意思是“天空”。

  2015年7月14日,新视野号掠飞过冥王星后,朝着更深更远的太阳系边缘和预定的目标飞去。这个名为2014 MU69的目标天体,位于柯伊伯带内,距离地球66.7亿千米,环绕太阳一周需要大约298年,是一个典型的经典柯伊伯带天体。

  比起一开始认为的雪人形状,科学家们后来发现,这个天体更像是两个连接在一起的薄饼,它们之前很可能是分离的,后来通过轻微地碰撞粘到了一起。这类位于遥远太阳系边缘的小天体,正是人类探究太阳系内大型天体起源的最好目标。

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  “阿罗科斯”(Arrokoth)新老数据得到的形状对比图。/ NASA/JHU APL/SwRI

  太阳系内大型行星天体的起源,还可以通过研究地球附近的小行星来获知。2014年12月,日本科学家发射了“隼鸟2号”Hayabusa-2探测器,前往位于火星和地球之间的小行星“龙宫”162173 Ryugu。

  通过研究这类行星,可以深入了解类地行星的起源和演化。更为重要的是,地球上水和有机物的起源,甚至生命的起源,可能都与此类小行星的撞击有关。

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  隼鸟2号探测“龙宫”小行星示意图。版权/ JAXA

  隼鸟2号在2018年到达龙宫附近,对这个直径1公里的菱形小天体展开了长达一年半的观测,进行了一次表面采样和两次撞击采样。2019年11月,隼鸟2号成功带着样品离开 “龙宫”,预计2020年回到地球。到时我们对于这个神秘的天体将会多一份了解,也会对我们地球上的水和有机物的来源多一份认知。

  TOP3

  发现首个太阳系外彗星

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  哈勃望远镜观测到的第一个系外彗星的图像。/ NASA, ESA and J. DePasquale (STScI)

  2019年8月30日晚上,俄罗斯克里米亚的业余天文学家根纳季·鲍里索夫(Gennady Borisov)进行例行观测的时候在视场内发现了一个奇怪的移动天体。经过小行星中心联合美国喷气推进实验室里的近地天体研究中心的精确测量,这个运动轨迹异于其他位于木星和火星之间主行星带中的小天体的移动天体,被证明来自太阳系之外

  这是人类第一次发现系外彗星。国际天文学联合会最终正式命名这颗小天体为2I/Borisov。与2017年人类首次发现的系外小天体奥陌陌不同,后者表现出一个小行星的外形,而这个新发现的天体则表现出很强的彗发(由气体和尘埃构成)特征,长达16万公里,大约相当于14个地球的大小。

  这颗彗星在12月8日经过近日点(距离太阳大约2个天文单位)之后逐渐远离,一直到2020年晚些时间才会完全消失。哈勃望远镜的最新观测表明,这颗彗星的彗核大小很可能只有500米左右,当它在靠近太阳的过程当中,可能会因为辐射导致破裂。所以在接下来的几个月中,我们说不定会看到这颗彗星的解体。它的组成和我们的太阳系极为相似,不仅仅验证了彗星在其它恒星系统中会产生,而且也让科学家们有机会对其他恒星系统做一番了解。

  按照理论预测,海王星轨道之内应该存在着上万个系外天体,但是由于这些天体太远太暗,我们无法探测到它们。2020年,随着口径达到8.4米“大口径全天巡视望远镜”(Large Synoptic Survey Telescope,简称LSST)的投入使用,我们期待到时可以发现更多的类似天体。

  TOP4

  最早的气体分子

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  在NGC 7027中发 现的第一类分子的 示意图。/NASA/ESA/Hubble

  德国马普射电所的科学家在距离地球3000光年的行星状星云NGC 7027中发现了宇宙中最早产生的一类分子。终于,促使恒星形成并且催生宇宙演化的一个重要一环被验证。

  卡尔·萨根的名言“我们都是星尘”让人印象深刻,也正是这句话让大众了解到构成人体以及所有可见事物的元素都是来自于恒星的演化。宇宙大爆炸之后的几亿年,分子氢冷却气体,逐步降低气体温度,坍缩形成恒星,宇宙自此开启了气体-恒星-气体的循环过程,变得丰富多彩起来。

  宇宙当中是否会产生氦合氢对于我们理解宇宙演化过程非常关键。氦元素是一个惰性元素,通常情况下很难与其他元素发生反应,所以它的形成需要一个苛刻的环境。根据理论研究,在现今宇宙中,某些条件下,是可以产生氦合氢离子的,而一些行星状星云就是一个合适的环境,比如NGC 7027。

  从七十年代起,科学家们就对这个天体进行探测,一直在试图探索这种分子的存在,然而并没有得到确定的结论。2016年后,科学家们开始利用搭载在飞机上的红外望远镜SOFIA进行观测,通过最近升级的设备,天文学家终于在亚毫米波段探测到了这种分子,理论得以验证。

  TOP5

  月球探测竞赛:

  中国成功,以色列和印度惜败

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  成功着陆在月球背面的嫦娥四号着陆器和玉兔二号巡视器。/中国国家航天局

  2019年1月3日,作为嫦娥三号备份星的嫦娥四号成功着陆月球背面的预选着陆区,这是世界上第一个在月球背面软着陆并且进行巡视探测的航天器。

  每当进入月夜,着陆器和玉兔二号巡视器就会进入休眠,并在月昼来临时再被光照唤醒。2019年12月21号,它们已经被第13次成功唤醒,并继续开展研究。玉兔二号也打破了由前苏联的“月球车一号”保持49年之久的世界纪录,成为人类在月面工作时间最长的月球车。

  中国科学院国家天文台研究团队利用嫦娥四号就位光谱探测数据,首次在月球背面着陆区域初步确认发现的可能代表月球深部的物质成分,为科学家研究月幔物质构成提供了新证据,从而有助于人类进一步认识月球的形成与演化。因为月球背面软着陆具有很大的难度,这次成功不仅代表着中国登月技术的成熟,也使得中国团队获得了不少国际组织的认可。

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  以色列的“贝雷特希”等待发射。/ SpaceIL / Israel Aerospace Industries / AFP

  4月12日,以色列“贝雷希特”(Beresheet)月球探测器也进行了软着陆尝试。但是遗憾的是,探测器接近月面的过程当中,一个传感器失灵导致发动机关闭。等到控制团队设法重新启动的时候,为时已晚,探测器因距离月面太近而撞毁。值得注意的是,这个探测器除了科学设备之外,还在一个密封盒里携带了人类的DNA样本和几千只水熊虫(目前生死未知)。

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  印度“月船2号”(Chandrayaan-2)月球探测器。/ ISRO

  在以色列登月行动受挫之后,7月22日,印度发射了 “月船2号”(Chandrayaan-2)月球探测器。印度的这次月球任务目的是绘制并研究月球表面化学组成的变化,以及月球表面水的含量。9月6日,“维克拉姆”着陆器在下降到大约距离月面2.1公里的时候,发动机突然失控,和控制中心失去联系,并以硬着陆的方式直接撞到了月球表面。

  【致谢】在投票选择10大天文进展的过程当中,感谢众多新浪网友 以及杭州云谷学校同学的积极参与。感谢卞毓麟、邓劲松和苏彦 等老师对于本文的指正。

  未完待续……

回顾2019 这些天文大事儿你还记得吗?

  以上内容选自《中国国家天文》杂志2019年12月号

  《特别策划. 2019年10大天文故事》

  作者简介

  苟利军:中国科学院国家天文台研究员,恒星级黑洞研究团组首席科学家,中国科学院大学天文学教授。《中国国家天文》杂志执行总编,北京天文学会副理事长。

  郝方甲:《中国国家天文》特邀编辑,曾四次获得中国新闻奖一等奖。

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平会见孟加拉国临时政府首席顾问尤努斯

  • 喜迎“三月三”

独家策划

推荐阅读
2025中关村论坛年会于3月27日至31日在北京举办,以“新质生产力与全球科技合作”为年度主题。其中将举办碳达峰碳中和科技、世界绿色设计等论坛,为新质生产力发展注入绿色动能。
2025-03-28 03:30
日前,我国自主研制的最大直径盾构机“沧渊号”成功下线,将承担世界最长公路水下盾构隧道——海太长江隧道工程左线掘进任务。大海古称“沧渊”,海太长江隧道横跨长江入海口,全长39.07公里,其中过江隧道长11.185公里,最大埋深超75米,计划于2028年建成。“沧渊号”开挖直径达16.66米,整机总长176米,总重量超5650吨,再创国产超大直径盾构机新纪录。
2025-03-28 04:00
3月27日,国家重大科技基础设施高能同步辐射光源HEPS正式宣布启动带光联调,这标志着HEPS装置建设进入冲刺阶段。HEPS是设计亮度世界最高的第四代同步辐射光源,也是我国第一台高能量同步辐射光源。截至2025年1月,经过多轮束流调试,HEPS储存环束流强度达到40毫安以上,发射度降低到93皮米弧度。
2025-03-28 04:00
3月27日,以“新质生产力与全球科技合作”为主题的2025中关村论坛年会在北京中关村国际创新中心拉开帷幕。来自100多个国家和地区的上千名嘉宾齐聚一堂,共议前沿科技趋势、共享创新思想、共谋发展机遇。
2025-03-28 03:30
近日,国家卫生健康委会同国家市场监督管理总局发布50项食品安全国家标准和9项标准修改单。截至目前,我国已累计发布食品安全国家标准1660项,包含2万多项指标,涵盖全部340余种食品类别。
2025-03-28 04:00
记者日前获悉,自去年10月全球洲际间断分布的5种崖柏属植物全部落户重庆市开州区崖柏国家林木种质资源库以来,科研团队已成功繁育崖柏实生苗30万株,崖柏扦插苗20万株,
2025-03-27 04:00
职业技能培训对劳动者提技增收、缓解就业矛盾意义重大。党中央、国务院高度重视职业技能培训工作,2024年印发《关于实施就业优先战略促进高质量充分就业的意见》,要求健全终身职业技能培训制度。
2025-03-27 05:10
长期以来,天气预报主要依赖于传统的数值天气预报模型。随着AI技术的突破,气象领域开始应用AI技术提高天气预报以及气候预测水平。2023年,《科学》杂志将“AI辅助天气预报的发展”评为世界科学十大进展,同年我国主导的AI大模型在精细化天气预报中的应用,更被评为中国科学十大进展之首。这些里程碑既展现了大气科学与AI融合的潜力,也为应对极端天气和防灾减灾创造了新机遇。
2025-03-27 05:10
当前,人工智能技术快速迭代并被应用到各行各业,从根本上改变着人类的生产生活。人工智能的发展越快,公众的期待与担忧越是急剧上升。如何平衡推进人工智能应用与治理,如何缩小科技发展带来的数字鸿沟,成为今年论坛上嘉宾热议的焦点之一。
2025-03-27 05:10
近日,国家互联网信息办公室、工业和信息化部、公安部、国家广播电视总局联合发布《人工智能生成合成内容标识办法》(以下简称《办法》)。《办法》聚焦人工智能“生成合成内容标识”关键点,通过标识提醒用户辨别虚假信息,明确相关服务主体的标识责任义务,规范内容制作、传播各环节标识行为,将于2025年9月1日起施行。如何让人工智能生成合成内容“亮明身份”,不再“真假难辨”?如何破解人工智能安全治理难题?记者就此进行了采访。
2025-03-27 05:10
当前,人口老龄化问题正在全球范围内加速蔓延,已经成为世界各国必须面对的共同挑战。世界卫生组织数据显示,预计2050年全球60岁以上人口数量将达21亿,其中包括4.26亿80岁以上的老年人。在养老领域,养老机器人不仅可以减轻社会和家庭照料老年人的负担,还可支持老年人享受高质量的居家生活,因此智能养老机器人正逐渐成为世界各国应对人口老龄化挑战的重要技术手段。
2025-03-27 05:10
目前,中国电信积极探索中央企业和国家科研院所的深度合作范式,打通基础研究和成果转化通道,推动量子技术产业化发展。
2025-03-26 10:28
至此,中国空间站舱外航天服已经圆满保障空间站任务以来的19次出舱活动,使用年限次数超出“3年15次”的寿命设计指标。
2025-03-26 10:27
中国人工智能大模型加速“出海”“出圈”,让更多澳大利亚华商和杨东东一样,开始将目光瞄准中国人工智能领域,积极寻找投资机会。
2025-03-26 10:27
随着生活水平的提高,人们的文旅需求正从“看山看水看风景”向“品文品魂品生活”转变。比如,逛博物馆,青铜器的精美纹饰固然能够吸引人的兴趣,但观众更希望了解青铜器纹饰背后的礼制密码;去故宫旅游,飞檐斗拱彰显的传统建筑之美固然让人欣喜,但榫卯结构背后的“天人合一”哲学更引人深思。山水器物背后的文化密码,具有一定的隐匿性,不易被直接观察和理解,而数智技术为游客了解这些文化密码提供了一把钥匙。
2025-03-26 04:45
记者从25日召开的中央企业“人工智能+”媒体通气会上获悉,近年来,国务院国资委持续深化中央企业“人工智能+”专项行动,着力提升中央企业在人工智能领域的竞争力。截至目前,中央企业在工业制造、能源电力、智能网联汽车等重点行业布局应用人工智能,科研、生产、客服等方面降本增效明显。
2025-03-26 04:45
25日,人类细胞谱系大科学研究设施(以下简称“细胞谱系设施”)在广东广州国际生物岛正式启动建设。这一设施是国家“十四五”重大科技基础设施,
2025-03-26 03:45
1956年,27岁的林皋带领年轻教师和同学们从零开始,通过自行设计制作的激振和测振仪器设备,在我国率先开展大坝抗震试验。
2025-03-25 09:10
2024年财政收入恢复性增长,比上年增长1.3%。在深入实施创新驱动发展战略,促进现代化产业体系加快建设方面,《报告》指出,推动加快实现高水平科技自立自强。
2025-03-25 09:09
在应用数学中心,来自东南大学通信、网络安全、电子、医学、制药等约10个学科的科研团队经常汇聚一堂,寻找交叉融合的合作点。
2025-03-25 09:05
加载更多