2019年天文领域大事件回顾（3）
发布时间：2020-01-07

6、NASA的“新视野”太空船飞掠冥王星外天体“海角天涯”

2019年1月1日，新视野号按照此前预定的时间准时飞掠柯伊伯带小天体KBO 2014 MU69，这个小天体的昵称是“海角天涯”，长的像雪人，但也像人参果，比冥王星更远一些，每295年绕太阳一周。今年冬天，这个天体被正式命名为Arrokoth，意为“天空”。不过，还是“海角天涯”叫起来顺口。

图：新视野太空船拍摄下来的海角天涯的照片，像雪人还是人参果，取决于你喜欢玩还是喜欢吃。（NASA）

新视野号由NASA负责管理，由约翰霍普金斯大学应用物理实验室与西南研究所联合制造，它的外形像一个大钢琴，长、宽、高分别为2.2米、2.1米与2.7米。新视野号的探测目标是冥王星以及比冥王星更远的其他冰冷天体，这些天体被统称为柯伊伯带天体。2015年7月，跋涉9年多的新视野号太空船飞掠冥王星，拍摄了多张冥王星与其最大卫星卡戎的照片。这个成果在当年轰动一时。2019年元旦飞掠“海角天涯”，使新视野时隔三年多后重新返回大众视野。

图：“新视野”的艺术想象图，图中的大小天体分别是冥王星、冥王星的卫星卡戎（NASA/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究院/Steve Gribben）

对柯伊伯带天体的近距离探测，对于我们理解太阳系演化规律，有重要价值。当这个钢琴一样美丽的探测器飞掠过“海角天涯”时，它自己就是一个海上钢琴师。

7、NASA的帕克号获得日冕与太阳风的一批重要结果

2019年12月5日，《自然》杂志发表了4篇与帕克号太阳探测器探测数据有关的论文，这些论文根据帕克探测到的数据，研究了快太阳风、慢太阳风、日冕粒子环境与光谱线。

图：帕克号探测器的艺术想象图。

耗资15亿美元的“帕克”2018年8月12日发射成功。这个探测器的主要任务是探索日冕与太阳风的奥秘。日冕因为形状像帽子而得名，温度可以达到几百万度。太阳在不断吹出高速带电粒子，这些粒子被称为“太阳风”。

61年前，31岁的尤金·帕克提出太阳风的想法，那时基本上没别人相信他的理论。第二年，太阳风被苏联和美国的航天器观测到。为纪念帕克的巨大贡献，这个探测器被命名为帕克。这是NASA首次以活着的人来命名的航天器，这得多亏帕克教授高寿，去年探测器发射时他已经91岁了。

图：在卡纳维拉尔角发射位的尤金·帕克。

按照计划，帕克探测器将用6年时间一边环绕太阳，一边靠近太阳。到今年为止，帕克号已经环绕了太阳3圈，最近时距离太阳2400万公里，这个距离已经短到只有水星与太阳距离的一半了。接下来，帕克号将被进一步变轨，让自己更靠近太阳。第4次接近太阳时，距离将缩短为1950万公里。

绕完24圈后，帕克最终到达稳定轨道，帕克与太阳最近时只有大约600万公里。为了应对高温，帕克探测器团队制造出了超级耐高温的材料：当你用喷枪烤其中一面时，另一人将手放在另外一面却不会被烫到。

8、中国国家天文台领衔的团队发现最大质量恒星级黑洞

宇宙中的黑洞多种多样。根据质量大小，可以分为超大质量黑洞、中等质量黑洞与恒星级黑洞。当一颗恒星质量过大时，就会在晚期直接收缩为一个黑洞或者先成为中子星再成为黑洞，这就是恒星级黑洞形成的途径。

最近，中国科学院国家天文台的刘继峰研究员与合作者利用6米级巡天望远镜郭守敬望远镜（英文名为LAMOST）大批量测量恒星光谱，再利用美国夏威夷Keck望远镜、西班牙GTC 获取高分辨率光谱，确认一颗恒星伴随着一个巨大的恒星级黑洞，质量达到了大约70个太阳质量。由于这个黑洞位于双星系统内，因此在成为黑洞前是一个恒星，所以这个黑洞也就是一个恒星级黑洞。

图：郭守敬望远镜（LAMOST）外景（LAMOST官网）

这个恒星级黑洞达到了70个太阳质量，这不仅破了此前同类黑洞的质量极限，也挑战当前的恒星演化理论。根据当前理论，如果一颗恒星的金属相对含量与太阳差不多，它最后即使成为黑洞，质量也不会超过25个太阳质量。但这个黑洞质量的伴星的金属相对含量却又与太阳几乎一样，这意味着它在死亡之前，金属相对含量也与太阳差不多。这就挑战了恒星演化理论。

图：70个太阳质量那么重的黑洞及其伴星的艺术想象图（上）；被探测到的黑洞在银河系中的位置示意图（中）（Belczynski等人，2019，arXiv:1911.12357）。

这个成果还将大大提高人们搜寻银河系内恒星级黑洞的效率。至今为止，银河系内被被确认的恒星级黑洞大约为100颗，而LAMOST团队只需要几年时间就可以再发现100个以上恒星级黑洞。