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Aug. 26 2026

首次捕捉到彗星的素顏

  • 昴望遠鏡超廣視野主焦點相機於2016年3月7日拍攝的影像,右下角是畫面白框中的放大圖。此畫面是該相機的104枚CCD的其中一枚獲取的影像,同時畫面中也拍下了超過2000個以上的恆星和星系。Credit: 日本國立天文台

    昴望遠鏡超廣視野主焦點相機於2016年3月7日拍攝的影像,右下角是畫面白框中的放大圖。此畫面是該相機的104枚CCD的其中一枚獲取的影像,同時畫面中也拍下了超過2000個以上的恆星和星系。Credit: 日本國立天文台

  • 左圖是彗星接近衝時的陽光與觀測角度和亮度變化曲線,右圖則是各型小行星同樣在陽光角度變化時的亮度變化曲線。Credit: 日本國立天文台

    左圖是彗星接近衝時的陽光與觀測角度和亮度變化曲線,右圖則是各型小行星同樣在陽光角度變化時的亮度變化曲線。Credit: 日本國立天文台

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彗星被認為是太陽系形成時留下的古老「時空膠囊」,然而當他接近太陽系內側時,外頭總是被彗髮給包覆住,讓地面望遠鏡難以直接觀察其核心。不過,近期日本國立天文台等機構的天文學家在昴望遠鏡的資料庫中,發現沒有彗髮的彗星影像,成為地面望遠鏡首次直接觀測彗核的成功案例。

昴望遠鏡超廣視野主焦點相機於2016年3月7日拍攝的影像,右下角是畫面白框中的放大圖。此畫面是該相機的104枚CCD的其中一枚獲取的影像,同時畫面中也拍下了超過2000個以上的恆星和星系。Credit: 日本國立天文台

昴望遠鏡超廣視野主焦點相機於2016年3月7日拍攝的影像,右下角是畫面白框中的放大圖。此畫面是該相機的104枚CCD的其中一枚獲取的影像,同時畫面中也拍下了超過2000個以上的恆星和星系。Credit: 日本國立天文台

彗星和小行星都是屬於太陽系小天體的分類,儘管因為彗星平時待在太陽系外側,含有大量的冰,但兩者之間在本質上是否有差異仍有疑問。而釐清相關疑問,對於瞭解太陽系天體如何生成,經歷什麼樣的歷史非常重要。然而若要以望遠鏡直接觀察彗星的核心,只能在其表面的冰尚未昇華成彗髮之前,但這時的彗星距離遙遠又昏暗。若要爭取最佳觀測條件,又僅限於彗星來到衝的位置,機會十分罕見。

此次獲得彗星影像的是設置於夏威夷的昴望遠鏡超廣視野主焦點相機(HSC),其執行的大型巡天計畫HSC-SSP至今累積了豐富的觀測資料。來自日本產業醫科大學、京都產業大學及國立天文台的研究團隊便從資料庫中,針對影像中是否拍攝到太陽系小天體進行檢驗調查,因此發現在2016年的影像中出現了周期彗星28P/Neujmin的身影。彗星在拍攝當下距離太陽10個天文單位以上(比土星更遠),不僅尚未長出彗髮,位置還很接近衝。

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根據研究團隊分析的結果,Neujmin彗星的反照率偏低,和含水量較高且帶紅色的小行星類似。不過若近一步觀察衝前後的亮度變化曲線,彗星接近衝時的增亮幅度變化卻和反照率高的E、S、M型小行星相似。研究人員認為會造成這樣的結果,可能是因為彗星在接近太陽的過程反覆歷經冰的昇華,使其表面岩石顆粒大小、密度改變,進而導致不同陽光角度下光線反射模式產生和小行星不同的變化。

左圖是彗星接近衝時的陽光與觀測角度和亮度變化曲線,右圖則是各型小行星同樣在陽光角度變化時的亮度變化曲線。Credit: 日本國立天文台

左圖是彗星接近衝時的陽光與觀測角度和亮度變化曲線,右圖則是各型小行星同樣在陽光角度變化時的亮度變化曲線。Credit: 日本國立天文台

昴望遠鏡超廣視野主焦點相機最初的科學目標是希望收集銀河系和遙遠星系的資料,藉此解答宇宙和星系演化等課題。不過這次透過資料庫分析,卻意外發現儀器極佳的性能也能用於太陽系小天體的研究。主持這項研究的產業醫科大學大坪貴文博士表示:「昴望遠鏡的公開資料庫中還有許多令人感到有趣的太陽系小天體資料沉睡其中。今後針對各式各樣的彗星進行同樣的觀測,將有助於理解彗星表面構造如何形成,太陽系天體又是如何誕生、如何演變成今日樣貌等等太陽系歷史課題。」

 

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

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