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相約夜空TANGO 漫舞在奧妙宇宙中

臺灣最早進行天文觀測的中央大學,在二十多年前克服難關,建立全臺最高海拔的天文觀測望遠鏡,開啟臺灣豐富的彗星、小行星觀測,並與天文學界翹楚加州理工大學建立大型國際合作計畫「史維基瞬變探測設備」(Zwicky Transient Facility,簡稱為ZTF)。ZTF透過一台可以容納213顆月亮的超廣視野相機觀測,為天文研究打開更寬廣的大門。 更多資訊詳科技大觀園: https://scitechvista.nat.gov.tw/student/c/sTtj.htm
 
 
也許您仍記憶猶新,今年4月11日晚上21點,中研院與其他六國之研究機構,同步公開了人類史上第一張超大質量黑洞的影像,如此珍貴的里程碑,不僅令天文迷感動不已,也再度引起了大家對天文界的關心,更重要的是,向世界證明了臺灣的天文觀測實力,而鹿林天文台便是促使臺灣天文界前進的一大墊腳石。
位於玉山國家公園內、海拔2850公尺的鹿林天文台,是全台海拔最高,也是台灣最重要的光學天文台。在鹿林山上建造一座天文台並不容易,二十年前興建天文台時沒水、沒電、沒路,建材也全仰賴當地原住民扛上山,許多外國天文學家都稱這個沒有道路的天文台是「不可能的任務」。
鹿林天文台的歷史可以追溯回1990年代,台灣最早開啟可見光天文學研究的中央大學,為因應教學研究需求,原在中央大學校區就建有當時國內最大之24吋天文望遠鏡。然而,中壢市區的日益繁榮,使得天空光害日趨嚴重,易對觀測產生不良影響,為了代替原有望遠鏡的功能,歷經多年對於氣候、大氣穩定度等條件觀察研究後,最後選址於鹿林前山展開天文台的興建工作,並於1999年1月完工啟用。後來在教育部與國科會「追求卓越」之計畫下,購入一座口徑一米的光學望遠鏡,為台灣目前最大的光學望遠鏡。

探高計畫
立足於鹿林天文台使台灣的研究團隊得到更多與世界一流團隊合作之機會,2010年開始,由中央大學天文所與清華大學天文所組成探高(TANGO)團隊,主要科學目標在於太陽系小物體、變星、超新星和重力波的光學對應體的追蹤觀察,在當時訪台的美國加州理工學院校長的促成之下,參與了其學校所主導的大型國際合作計畫「史維基瞬變探測設備」(Zwicky Transient Facility,簡稱為ZTF)。   ZTF透過一台可以容納213顆月亮的超廣視野相機觀測,除了可以完整捕捉到瞬息萬變的夜空,也可以發現由於太靠近地球、而可能對人類存亡造成威脅的近地小行星。近一年來,ZTF以超越以往的效率發現了1100多個超新星、50個近地小行星、黑洞吞食恆星事件,紀錄所有短時間內變動的天體現象,美國加州理工學院教授Tom Prince表示,這次在合作的過程中最令他欣喜的是找到極為稀有的、直徑一公里的大行星,可說是成果豐碩,也期待未來與臺灣探高團隊更多的合作。

鹿林發現的小行星與彗星
鹿林天文台建造以來,在臺灣的天文史上締造了許多首現的紀錄,其中包括了首次發現小行星,其命名方法多半以對台灣社會有貢獻的人、事、物訂定,藉以宣揚社會的正面能量。2010年,中央大學將一顆位於火星和木星之間的小行星命名為「Tzu Chi(慈濟小行星)」彰顯慈濟對世人的貢獻;2013年,「Bunun(布農小行星)」經過國際天文聯合會審查認證得名,便是感念當時布農族對於興建鹿林天文台之貢獻;2018年,鹿林天文台所發現的行星再次通過國際認證,以2010年獲選美國《時代》雜誌最具影響力百大人物的陳樹菊女士為名,傳遞她一生捐款助人的美善精神。
而在彗星方面的發現也不亞於行星,2018年七月初時,鹿林天文台在彗星C/2017 S3(PanSTARRS)第一次爆發後開始了影像監測,並監測到第二次爆發時亮度增加到爆發後彗星彗核完全分解的狀態。 

其他重大發現
除了觀察小行星與彗星之外,探高計畫的研究還獲得其他重要的發現。
在一百多年前愛因斯坦提出了廣義相對論,其中提到如果質量分佈出現劇烈變化,那空間則會隨之變動,造成重力波(GW; Gravitational Wave)。也就是說,如果宇宙中有兩個質量非常大的物體互相影響、碰撞時,即會產生重力波,造成附近的時空扭曲。透過ZTF的後續觀測,發現了已知的重力波來源大致可分為雙黑洞的合併、一個黑洞與中子星的合併、及二個中子星的合併,而在這次的探高計畫中也找到了重力波的雙中子星合併對應源,開啟了天文學的新領域,是不可小覷的收穫。
另外,對於脈衝星以及活躍星系核的研究也是此計畫值得關注的重點之一,脈衝星(PULSAR)是快速旋轉具有強磁場的中子星,其來自高質量恆星演化後期,因為重力坍縮產生超新星爆炸後所留下的星球殘骸。
活躍星系核 (AGNs; Active Galactic Nuclei)則是宇宙中能量最強大、最明亮的持久型天體之一,其能量來自星系中心一個很小的區域,一般相信,能量來源是因為物質被吸積入星系核心中的巨質量黑洞(SMBH; supermassive black hole)而放出其重力能,也就是您於動畫上所見,星星接近黑洞而造成被撕裂的畫面。

在瞬息萬變的宇宙中,還有許多未知等著我們去探索,探高計畫帶領著臺灣走向世界,再從地球走向宇宙,讓我們一同望向星空,期待下一個天文學帶給人們的驚喜與奧祕。
 
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