2018年十大天文事件，物理学家霍金去世

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在2018年这个最具意义的一年里，有嫦娥4号、帕克号的发射，有洞察号、隼鸟2号的抵达，有黎明号和开普勒号的告别，也有新视野号继续远行的期盼。在2018年这个最具意义的一年里，我们在月球上发现了水冰，我们伟大物理学家，霍金离我们远去，在火星上发现了复杂有机物，我们重新认识了太阳系中的很多天体，我们还在认识更多的系外天体…

       


        著名物理学家史蒂芬·霍金去世了

        2018年3月14日上午，斯蒂芬·霍金教授去世，享年76岁。他在1963年被诊断出患有卢·伽雷氏症后，比医生预期多活了几十年的时间，并在物理学上做出了辉煌的事业。他最著名的假设是黑洞实际上不是黑色的，而是辐射少量的热量并最终将蒸发。斯蒂芬·霍金的《时间简史》一书以40多种语言售出了1000万册，在世界范围内深受好评，他诙谐的幽默感也使他成为一位大家爱戴的公众人物。

       


        正准备融合的双黑洞的艺术想象图

        LIGO / Caltech / MIT / Sonoma State (Aurore Simonnet)

        12月，科学家们又公布了四个来自双黑洞的引力波信号源，它们相互之间旋转碰撞释放引力波，令引力波探测的信号源总数提高到了11个。这不仅是单次发布信号源数量最多的一次，而且也包含迄今为止发现的最遥远、最强的黑洞合并事件。50亿年前，两个巨大的黑洞合并成80个太阳质量的庞然大物，释放出相当于5个太阳质量的能量，从而形成强大的引力波。

        旅行者2号离开太阳系

       


        深空中的旅行者1号艺术想象图

        NASA-JPL

        12月5日，“旅行者2号”进入了星际空间，这是历史上继“旅行者1号”之后第二个走出太阳系的探测器。天文学家并不是通过探测器的距离（离地球180亿千米）而是通过太阳风速度的突然减弱判定旅行者2号已经离开了太阳系(尽管这种判定标准还存在争议)。太阳将一股稳定的带电粒子风吹过海王星，但最终这股风让位给了充斥着银河系的星际等离子体。因此，当旅行者2号上的等离子体探测器记录到太阳风速度显著减弱时，飞行任务的科学家们知道探测器已经正式进入星际空间。以目前的速度来看，“旅行者2号”将在大约300年内到达奥尔特云的内边缘。

        洞察号登陆火星

       


        “洞察号”及其搭载仪器

        NASA / JPL-Caltech

        11月底，NASA的“洞察号”着陆器降落在这颗红色星球上。这是美国宇航局第八次成功登陆火星，也是第一次专门进行火星地质勘探任务。

        “洞察号”将记录“火星地震”和其他火星地质活动，以便更深地了解有关火星内部的知识。例如，科学家们想知道火星的内部与其他岩质行星的相似度。很快，着陆器以每次钻一毫米的速度在行星表面钻一个洞。然后，经过30到40天的钻探，“洞察号”将停止钻探，静止地进行专门的地震测量来评估火星的地质活动。

        天文学家瞥见黑洞

       


        数据可视化:展示发光气体围绕星系中心黑洞旋转

        ESO / Gravity Consortium / L. Cal?ada

        在智利使用大型望远镜干涉仪上的Gravity仪器时，天文学家在银河系中央特大质量黑洞人马座A*附近发现了三个明亮的光斑。每一次光斑持续了30到90分钟，以30%的光速绕着黑洞旋转。因此，天文学家怀疑光斑起源于缓慢供给黑洞的膨胀圆盘。这项发现将使他们能够在大质量黑洞附近进行精确的引力测量。

        科学家“踏足”小行星

       


        MASCOT探测器在距离小行星Ryugu几米高的空中拍摄的Ryugu小行星坑洼不平的表面

        MASCOT / DLR / JAXA

        10月初，“MASCOT”成功地降落在小行星162173“龙宫”上，这是第一个探索小行星表面的任务。为了更好地评估早期太阳系的形成，它在这颗小行星上行走了三天两夜。

        但这并不是去年唯一一个科学家们探索的小行星。12月，NASA的Osiris-REX航天器抵达Bennu小行星，并迅速发现它的岩石曾经被水浸泡过。Osiris-REX已于12月31日进入Bennu小行星周围的轨道，并将在2023年返回地球，带回Bennu小行星的物质样本。

        发射太空探测器“触摸太阳”

       


        2018.8.12 NASA的帕克太阳探测器发射

        NASA / Bill Ingalls

        去年夏天晚些时候，帕克太阳探测器从卡纳维拉尔角发射，这项任务将揭开太阳的秘密。它将携带一套比以往任何时候都更接近太阳的仪器向下倾斜进入太阳较低的日冕层，以便了解太阳风的起源、加速度以及日冕磁场的动力学。这项任务并不容易，若想要任务成功，这艘大胆的宇宙飞船将不得不与太阳的强风和灼热作斗争。但是如果成功的话，它将为太阳物理研究打开一扇新窗口。

        火星曾有生命存在的几率增加

       


        火星快车轨道器利用雷达信号穿透火星地下冰发现南极盖下有液态湖

        Context
        map: NASA / Viking; THEMIS background: NASA / JPL-Caltech / Arizona
        State Univ.; MARSIS data: ESA / NASA / JPL / ASI / Univ. Rome; R. Orosei
        et al 2018

        去年有两个令人兴奋的发现增加了这颗红色星球曾经存在生命的几率。首先，“好奇号”探测器探测到古岩石中存在有机分子。虽然这些分子并不是生命存在的必要条件，但生命确实会产生并使用其中的一些分子（如糖和氨基酸）。第二，发现了火星上的现今液态水的证据，或者更具体地说，是一个含盐的地下湖。两者显示火星上极有可能存在过生命。

        盖亚绘制了银河系的地图

       


        盖亚对银河系及邻近星系的全天数据图像展示(基于17亿恒星的数据)

        Gaia
        Data Processing and Analysis Consortium (DPAC) / A. Moitinho / A. F.
        Silva / M. Barros / C. Barata (Univ. of Lisbon, Portugal) / H. Savietto
        (Fork Research, Portugal)

        盖亚空间卫星在4月底发布了第二批数据，其中包括13亿颗恒星的精确距离以及近17亿颗恒星的位置和亮度。第二个数字(17亿)占了银河系中所有恒星的1%多一点，因此为我们提供了一张银河系较为详细的地图。

        一个任务的结束，是新任务的开始

       


        苔丝找到第一颗绕类日恒星Pi Mensae旋转的系外行星

        Huang et al. / arXiv.org

        去年是系外行星研究激动人心的一年。4月18日，凌日系外行星调查卫星（TESS）在猎鹰9号火箭上发射，以寻找明亮恒星周围的系外行星。这项任务恰好开始于10月30日开普勒任务燃料耗尽之时。开普勒结束了为期9年的任务，该任务探测到了2600多颗行星以及数千个候选星球。可以肯定地说，开普勒开启了一个全新的研究领域，苔丝将继续进行这一研究——有可能有一天发现外星生命。