宇宙实验室裡的物理新发现

宇宙实验室裡的物理新发现

不是所有实验物理学家都在地球做实验,有时候他们得把场景换到太空中,尤其是极端状态下才能发现的未知机制。美国奥本大学的Ahmad Nemer与其合作者利用太空中的星云发现了一种新的「复合(Recombination)」过程——Rydberg Enhanced Recombination,或称作RER,只有在温度及密度极低的环境下才能显现它的效应。

宇宙中充满了游离的电子及原子,特别是在星云裡,它们瀰漫在太空中,密度比地球上所能製造的真空都还要低,附近天体的高能辐射吹拂并激发它们使得电子游离形成电浆,但电子很快又会与离子「复合」落回稳定的能阶,放出微弱的萤光。一直以来,光电离及复合过程的研究帮助我们了解宇宙的元素丰度,建立恆星演化、星系组成及宇宙学的模型。

2010年,Robicheaux的团队预测了一个新的复合过程,儘管未曾发现,但可能在能量极低的电浆中占有重要的一席之地,这就是”Rydberg Enhanced Recombination”,鉴于RER需要在极为严苛的状态下才会发生,科学家完全无法在地球上验证它的正确性。于是Ahmad Nemer将目标放在太空中,他们观察八个行星状星云和一个密接双星(symbiotic binaries),在星云的光谱中发现到符合RER预期的特徵。RER过程对星云的元素丰度计算会产生显著的变化,未来对于星云的观测分析,RER或将是不可忽略的过程。

近几个月以来,有关于星链计划的争议越演越烈,许多天文学家及星空爱好者出面斥责SpaceX的行为,如今,他们将向美国联邦通讯委员会递交请愿书,以阻止破坏星空的卫星持续发射,以下是请愿书的内容:

当我们仰望天空,我们看到的景象大体上与祖先所见到的不会差太多。星座、银河、流星的夜空交织成我们的社会、文化、宗教,但我们即将失去璀璨的夜空。目前,SpaceX公司正计划在地球轨道上发射数以万计的明亮卫星,事实上,现在已经有120颗卫星被发射出去,并预计每隔几週就会再发射额外的60颗,直到佈满12000颗为止。如果这种情况继续下去,我们所熟悉的星座及夜空将会被卫星条纹所掩盖,几千年来几乎不太改变的天空,就即将在这几年的时间无可挽回地消失。

夜空是地球上最鼓舞人心的景象之一,宇宙的浩瀚带给儿童、艺术家、科学家、宗教思想家提供了灵感,候鸟利用恆星导航(注1),此外,这些卫星已经对地面天文学造成了非常严重的损害。SpaceX有能力发射这麽多卫星确实代表著技术上的突破,为数十亿人提供全球性的网际网路服务的目标也可能是有其价值的,伊隆.马斯克(Elon Musk)一直是位有影响力的领袖和科技支持者,但他可能低估了星链网路降低夜空品质的程度,地球上的人们,愿意为了这次的科技进展,牺牲夜空品质吗?

这些卫星之所以能够肆无忌惮的升空,原因是尚无全面的法规明文禁止或管制来自太空的光污染,自然、地球和我们头顶的天空,不可以成为一项商品,不应该做为与科技交换的牺牲品。

请签署这份联署请愿书,协助我们告知美国联邦通讯委员会,不要向SpaceX持续发放可能会损害夜空视野的卫星发射许可证,让我们向他们释放一个讯息:这种未经协调的卫星发射必须立刻停止,未来这些卫星的外观、数量或轨道必须与天文学家或夜空守护者磋商后加以改变,也让这份请愿书未来成为制定国际太空法的基础,以守护大家的星空。

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