​2020年1月4日到8日，3400多名天文學家、教育工作者、學生和記者齊聚夏威夷，參加美國天文學會（AAS）第235次會議。在為期5天的會議中，天文學家通過會議、海報等各種形式“一次性放送”了一系列最新的天文學進展。在這篇文章中，我們挑選了其中15個：

星系和它們的黑洞

1、流浪黑洞

過去，天文學家認為在幾乎所有大型星系的中心都包含著一個超大品質黑洞。但在VLA陣列最新觀測的13個矮星系中，有6個大品質黑洞明顯不在星系中心。這些黑洞之所以會偏離中心，是因為星系正在合併或正在發生相互作用。

2、黑洞周圍的物質

距離地球4億光年之外，兩個星系相互碰撞，形成了所謂的NGC 6240星系。ALMA陣列清晰地觀測到了NGC 6240星系內部兩個超大品質黑洞周圍的塵埃和氣體，並首次揭示了星系中冷氣體的結構。理解這個星系系統的關鍵是分子氣體，這種氣體是形成恆星所需的燃料，但它也為超大品質黑洞提供補給，使得它們能夠不斷生長。

3、哥斯拉星系

旋渦星系UGC 2885是近域宇宙中已知的最大星系。它位於2.32億光年之外的英仙座，比銀河系寬2.5倍，包含的恆星數量是銀河系的10倍。科學家正在尋找是什麼導致星系成長為一個“巨獸”。其中一個線索是，這個星系在太空中是相對孤立的，其附近沒有星系會與它發生碰撞並破壞它。

4、電離氫氣泡

天文學家認為，當宇宙中的第一批恆星形成後，它們發出的強烈紫外線會擊中恆星周圍的氫原子，並將電子剝離。現在，研究人員在遙遠的星系團EGS77中，捕捉到了三個星系在大爆炸的6.8億年後發出的電離光。這三個星系在中性氫的海洋中產生了重疊的電離氫氣泡，使得紫外線可以不受阻礙地逃離星系。如果結果被確認，這將是第一個直接的證據表明一群星系正一同電離早期的宇宙。

夜空中奇怪的東西

5、LIGO的新發現

○ 雙中子星合併的藝術圖。| 圖片來源：National Science Foundation/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet

LIGO第二次探測到了兩顆超緻密的中子星合併的引力波事件，這次事件似乎是由兩顆品質極大的中子星創造的。這對中子星的總品質是太陽的3.4倍，比之前發現的任何中子星對的總品質都要大。

6、定位快速射電暴

○ 快速射電暴180916.J0158+65與其所在宿主星系的藝術構想圖。| 圖片來源：Danielle Futselaar (artsource.nl)

快速射電暴（FRB）是一種強烈而短促的射電訊號，分為重複性和非重複性兩種。過去，天文學家在探測到的所有重複性FRB中只成功定位了一個。現在，依靠8個位於全球不同地區的天文望遠鏡，天文學家定位了第二個重複性FRB的來源。這一FRB來自一個與銀河系相似的巨大的旋渦星系。

7、逼近宇宙速度極限的噴流

○ 這一驚人的速度是通過觀察2012年至2017年間黑洞噴流區域X射線發射的變化而發現的。| 圖片來源：NASA/CXC/SAO/B. Snios et al.

多年來，天文學家一直以不同的波長觀測從星系M87中心噴射出來的噴流（高能粒子流）。在一項新的研究中，天文學家通過錢德拉X射線天文臺發現，它的噴流正以超過99%光速的速度移動。這是首次利用X射線資料記錄到黑洞噴流的如此極端速度。

8、探測系外行星氧氣的新方法

科學家開發了一種新的方法來探測外行星大氣中的氧氣，這可能會加速尋找外星生命的程序。這項技術將使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）探測氧分子碰撞時產生的強烈訊號。當氧分子相互碰撞時，它們會阻擋部分紅外光譜。這個訊號可以幫助科學家探索系外行星的大氣組成。

9、天箭座V爆發

科學家預測，約在2083年，恆星天箭座V將發生爆發。在接下來的幾十年中，天箭座V將迅速變亮。而到本世紀末爆發時，這顆恆星將是銀河系中最明亮的星之一，它將變得與現在夜空中可見的最亮的天狼星一樣亮。

TESS發現系外行星

10、宜居帶內的系外行星

TOI-700d是TESS發現的第一顆地球大小的位於宜居帶內的行星。這顆行星的主恆星TOI-700是一顆品質比太陽小、亮度也更暗的恆星。它的尺寸大約是太陽的40%，亮度僅為太陽的五十分之一，位於劍魚座，距離地球約100光年。在TOI-700附近有三顆行星，其中 TOI-700d和地球大小差不多，位於恆星的宜居帶內，繞恆星的公轉週期是37天。目前的氣候模擬表明如果行星大氣中包含甲烷或二氧化碳或水蒸氣，那它可能是宜居的。這一假設還需要JWST的觀測結果來確認。

11、環雙星行星

○ TOI-1338雙星系統概念圖。| 圖片來源：NASA's Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA)

TOI-1338是一個食雙恆星系統，位於1317光年之外的繪架座。其中一顆恆星TOI-1338A的品質比太陽大10%，而另一顆恆星TOI-1338B則更冷、更暗，它只有太陽品質的三分之一。圍繞著這一雙星旋轉的是行星TOI-1338b，它的大小是地球的6.9倍，這是TESS發現的首個環雙星行星。

12、食雙星系統

天龍座α位於270光年外的天龍座北部，它是天龍座內第四明亮的星。通過TESS的觀測資料，科學家發現天龍座α是一個食雙星系統，它也是目前已知的最明亮的食雙星系統之一。其主星是太陽的4.3倍大，表面溫度約9700攝氏度。伴星的亮度只有主星的五分之一，大小也很可能只有主星的一半。

銀河系內外

13、3D圖揭示銀河系新結構

天文學家將來自蓋亞（Gaia）衛星的超精確資料與其他觀測資料結合起來，構建了銀河系星際物質的詳細3D圖，並注意到離地球最近的旋臂上出現了一個意想不到的結構。研究人員發現了一個長而薄的結構，長約9000光年，寬約400光年，呈波浪狀，波峰距星系盤的中心平面約500光年。科學家將這個巨大的氣體結構命名為“拉德克利夫波”（Radcliffe wave）。

14、天鵝星雲中的恆星演化

○ 天鵝星雲的合成影象。| 圖片來源：NASA/SOFIA/De Buizer/Radomski/Lim; NASA/JPL-Caltech; ESA/Herschel

天鵝星雲位於5000光年之外的人馬座。它的中心有超過100顆星系中最大的年輕的恆星。新的發現揭示了9顆原恆星，這是星雲的雲正在坍塌以及恆星最初誕生的區域，這些都是前所未見的。此外，研究小組還計算了星雲不同區域的年齡。他們發現天鵝形狀的部分並不是同一時期產生的，而是在恆星形成的多個時代形成的。

15、銀暈中的恆星形成

銀河系的邊緣是銀河系最古老恆星的所在，但是天文學家在這個區域發現了一些意想不到的東西——一群年輕的恆星（圖中藍色）。光譜分析表明這些新生的恆星似乎起源於銀河系外，它們的組成物質來自兩個附近的矮星系，即麥哲倫雲。這些星系與銀河系處於碰撞過程中。這些新發現的恆星有望揭示出更多銀河系的歷史，比如麥哲倫雲在過去是否與銀河系相碰撞。

參考資料：

[1] https://aas.org/meetings/aas235/press-kit#briefings

[2] https://scitechdaily.com/two-supermassive-black-holes-caught-in-a-galaxy-crash-seen-in-unprecedented-detail/

[3] https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasas-hubble-surveys-gigantic-galaxy

[4] https://www.sciencenews.org/article/reionization-hydrogen-galaxies-big-bang

[5] https://www.space.com/neutron-stars-crash-gravitational-waves-second-ligo-discovery.html

[6] https://phys.org/news/2020-01-nearby-galaxy-fast-radio-unravels.html

[7] https://www.nature.com/articles/d41586-019-03894-6

[8] https://www.sciencealert.com/m87-s-black-hole-is-firing-jets-that-look-way-faster-than-the-speed-of-light

[9] https://www.technologyreview.com/s/615011/a-telescope-in-the-works-has-a-new-way-to-spot-oxygen-on-exoplanets/

[10] https://phys.org/news/2020-01-scientists-method-oxygen-exoplanets.html

[11] https://phys.org/news/2020-01-binary-star-sagittae-bright-nova.html

[12] https://theconversation.com/an-earth-sized-planet-found-in-the-habitable-zone-of-a-nearby-star-129290

[13] https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-01/hu-nmo010320.php

[14] http://www.sci-news.com/astronomy/tess-circumbinary-planet-toi-1338b-07989.html

[15] http://www.sci-news.com/astronomy/alpha-draconis-eclipsing-binary-system-07998.html

[16] https://www.nasa.gov/feature/sofia-reveals-how-the-swan-nebula-hatched

[17] https://phys.org/news/2020-01-milky-impending-galactic-collision-birthing.html