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【號外】恒星被黑洞吞噬產生的幽靈粒子/江國興教授(台灣國立清華大學天文研究所特聘教授)
//天文學家利用在南極的探測器及一系列在地面及太空的望遠鏡首次在一顆被黑洞撕裂的恆星捕獲微中子。這是天文學家史上第二次偵測到來自銀河系以外的微中子,由德國電子同步加速器研究中心 (DESY) 的博士生 Robert Stein 領導的國際團隊於 2021 年 2 月 22 日在頂尖學術期刊《自然天文學》發表這個重要成果。
微中子是基本粒子,數量遠遠超過宇宙中的所有原子,每秒就有數以兆計的微中子通過我們的身體,但它們很少與其他物質發生相互作用,所以不容易被偵測到,被喻為幽靈粒子。高能微中子的能量比地球上最強大的粒子對撞器產生的能量高 1,000 倍,因此天文物理學家對高能微中子特別感興趣。他們認為宇宙中最極端的事件,例如劇烈的星體爆發,會使粒子加速到接近光速的速度。這些粒子然後與光或其他粒子碰撞以生成高能微中子。2018 年,天文學家首次發現在一個耀變星體 (Blazar) 所產生的高能微中子。
當不幸的恆星離星系中心的黑洞太近時,重力產生強烈的潮汐,會將恆星扯裂,這種罕見的災難性事件被稱為潮汐破壞事件 (Tidal disruption event) 。在吞噬過程中,有大約一半的恆星碎片會透過吸積盤旋入黑洞裡,一道耀眼的光芒將整個星系照亮。在某些情況下,黑洞會發射快速移動的粒子流。科學家認為潮汐破壞事件會在這種粒子噴流中產生高能微中子,他們還期望這些事件將在其演化的早期在極亮時產生微中子。
這次潮汐破壞事件所產生的強光於 2019 年 4 月 9 日由「史維基瞬變設備」 (Zwicky Transient Facility, ZTF) 發現, ZTF 是位於加州理工學院的帕洛馬山天文台的 1.3 米口徑自動望遠鏡,國立清華大學和國立中央大學是創始成員之一。ZTF 擁有一台超廣角的相機,可以在三晚的時間內掃描整個天空並進行自動檢查,從而發現更多瞬變天體。這個稱為 AT2019dsg 的潮汐破壞事件發生在距地球7億光年遠的一個名為 2MASX J20570298 + 1412165 的星系中,該星系位於海豚星座,星系中央有一個超大質量黑洞,質量為太陽的 3 千萬倍。由於潮汐破壞事件為罕見天文現象,全球多個天文台攜手合作進行後續多波段(伽瑪射線、X 光、紫外線、可見光和電波)觀測與研究。
AT2019dsg 的極亮時刻在 5 月出現,但天文學家沒有看到清晰的噴流,這起事件看起來不像是微中子的候選者。然而,在半年後的 10 月 1 日,美國國家科學基金會位於南極洲的阿蒙森 - 斯科特南極觀測站的冰立方微中子天文台 (IceCube Neutrino Observatory) 捕獲到一顆名為 IC191001A 的高能微中子,並沿其軌跡回溯到了天空中的位置。大約七個小時後,ZTF透過交叉分析確認在四月發現的 AT2019dsg 也在相同的天區。經分析後, Robert Stein 和他的團隊認為這次潮汐破壞事件與捕獲的微中子僅是巧合的機會只有 500 分之一。透過後續的多波段聯合觀測,促使天文物理學家重新思考潮汐破壞事件如何產生高能微中子。
Robert Stein表示:「這是與潮汐破壞事件相關的第一顆微中子,潮汐破壞事件尚有許多未解的謎團,而微中子顯示在吸積盤中心有一個強大的引擎,射出高速的粒子。結合電波、可見光、紫外線和X光望遠鏡的觀測數據,我們確認潮汐破壞事件能充當巨大的粒子加速器。」
AT2019dsg 是為數不多的已知有 X 光輻射的潮汐破壞事件之一。科學家認為X光可能來自黑洞附近、吸積盤內部,或高速粒子噴流。研究團隊成員之一,國立清華大學天文研究所特聘教授江國興參與這次潮汐破壞事件的 X 光數據分析。江教授表示:「 AT2019dsg 的 X 光以前所未有的速度衰減,因研究小組沒有看到強大的噴流,這暗示吸積盤以高速冷卻,或X光被逐漸增加的外圍氣體迅速吸收。」
論文的第二作者荷蘭萊頓大學助理教授 Sjoert van Velzen 說:「當我們發現 ZTF 所找到的第二明亮潮汐破壞事件是高能微中子的來源,我們非常激動。」
江教授說明:「雖然微中子像幽靈,但由於微中子幾乎不與任何物質有相互作用,所以每一顆來自宇宙深處的微中子都帶著其宿主星體的重要信息。只要搭配其他電磁波或重力波的觀測,我們可以更全面了解產生高能微中子的物理機制及追溯其來源。」
ZTF計畫約一半經費由美國國家科學基金會提供,另一半則由加州理工學院領導的國際合作團隊所分擔,中央大學及清華大學透過科技部補助組成的「探高」團隊是國際合作成員之一。
當超大質量的黑洞將恆星撕裂之後,大約一半的恆星碎片被拋到太空,而其餘的則在黑洞周圍形成發光的吸積盤。 該系統在不同波段發出明亮的光芒,並可能產生垂直於吸積盤的高能噴流狀向外物質流。吸積盤附近的中央強大引擎同時射出高能微中子。
原文刊於
http://www.astr.nthu.edu.tw/p/404-1336-198097.php?Lang=zh-tw
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希望
香港理大學生會 HKPUSU會盡快研究下一步行動!
就民主牆事件紀律聆訊之聯合聲明
理大校方早前就去年學生在李嘉誠樓與校方衝突一事召開紀律聆訊。判決結果如下:
前任學生會會長林穎恒——即時停學一年
前任學生會外務副會長鄭悅婷——社會服務令60小時
學生校董李傲然——社會服務令120小時
碩士生何俊謙——勒令退學並永不取錄
根據是次聆訊結果,四人皆被指「拒絕遵守由相關人士的指令並因而影響其教學、學習、研究或處理大學行政事宜 (第 1(g)條)」及「進行任何有損害大學聲譽的行為(第 1(h)條)」,除鄭悅婷外其他 三人亦被指違反「誹謗、襲擊或毆打大學教職員 (第 1(a)條)。針對理大校方對四位的判決,本會表示強烈不滿。
大學本應為知性培養,思辯論辯的場所,理應包容一切學術討論,包括為港共政權所側目之港獨言論。去年九月,當時學生會將民主牆的一部分改成連儂牆以紀念雨傘運動四週年。惟校方再次越權侵犯學生會的管治,勒令學生會在短時間內把連儂牆還原。表面上指責學生會任意修改規則,背後原因卻是牆上寫有校方認為「敏感」的言論。而是次衝突事件源於理大校方在未經學生會同意下肆意收回當時的連儂牆,擅自篡改民主牆守則,將其上的「香港理工大學學生會」、「幹事會」強行改為「學生發展處」,並多次對學生會的訴求置若罔聞而起。
本會重申學生會擁有獨立社團身分,對民主牆有絕對管理權。校方剝奪學生會自治權及同學言論自由在先,同學不惜一切代價捍衛理大學生的應有權益,卻換來校方嚴厲重罰,冠以損害大學聲譽之污名 (註:學生被指違反「任何有損害大學聲譽的行為[第1(h)條]」)。他們的行動,只為捍衛學生言論自由,何罪之有?此外,是次案件亦相信是近年理大內的首宗先例,量刑的準則成疑。校方藉是次判決製造寒蟬效應,從此杜絕一切「敏感」言論的動機昭然若揭。本會在此予以強烈譴責。
在荒謬的現實面前,一切美好的宏願都顯得可笑。民主牆事件快將過去半年,相信很快就會被大眾所淡忘,大家可以選擇忘記,但我們卻選擇牢記,把抗爭者的犧牲和付出銘記在心。回顧這一年來理大校園內種種不公義,實在多不勝數,磬竹難書。在瀰漫著白色恐怖的氛圍下,本會以此為鑒但絕不因此而退讓。唯有如此,我們才能在這風雨飄搖的時代盡力捍衛每一位同學的權益,堅守學生會的自治權。
這是我們一直堅持守護的學生會的核心價值。
二零一九年三月一號
發起單位:
香港理工大學學生會幹事會
聯署單位(排名不分先後,單位持續更新):
(目前已獲得校內外約90個單位聯署)
香港理工大學學生會第四十八屆學生報編輯委員會 振理
香港理工大學學生會第二十五屆醫療及社會科學院會 Met2Thrive
香港理工大學學生會第二十五屆放射學學科會 RADOVA
香港理工大學學生會第二十五屆應用數學系學系會 繫愫
香港理工大學學生會第二十五屆護理學學系會 護晞 Flare
香港理工大學學生會第二十五屆生物醫學工程學系會 Mobius
香港理工大學學生會第二十五屆紡織及製衣學系會 絧裄 Clothier
香港理工大學學生會第二十五屆應用數學系學系會 繫愫 Conardent
香港理工大學學生會第二十五屆電子計算學系會 NEXUS
香港理工大學學生會第二十五屆應用科學及紡織學院會 Enthusiast
香港理工大學學生會第二十六屆醫療及社會科學院會 Dare2Seize
香港理工大學學生會第二十六屆放射學學科會 IRADENT
香港理工大學學生會第二十六屆應用科學及紡織學院會 織夢理程
香港理工大學學生會第二十六屆醫療化驗科學科會 MoLdaviteS
香港理工大學學生會第二十六屆工程學院會 昀程
香港理工大學學生會第二十四屆人文學院會 和言Synchronica
香港理工大學學生會第十二屆設計學院會 Dzienny
香港理工大學學生會第二十五屆應用社會科學系會 薈理Meta
香港理工大學學生會第二十五屆工商管理學院會 Bultra
香港理工大學學生會第二十五屆眼科視光學學系會 瞳盟 Eyeliance
香港理工大學學生會第二十五屆工程學院會 旭程 Alvoresa
香港理工大學學生會第二十五屆建設及環境學院會 理境延 Enkindle
香港理工大學學生會第二十五屆屋宇設備工程學系會 臻屋 Endeavour
香港理工大學學生會第二十五屆物流及航運學系會 PHARAS
香港理工大學學生會第十四屆酒店及旅遊業管理學院會 Genial
香港理工大學學生會第二十五屆電子及資訊工程學系會 翔程 Ebullience
香港理工大學學生會第二十四屆電子計算學系會幹事會 Pixelite
香港理工大學學生會第二十四屆應用社會科學系會幹事會 民理VENA
香港理工大學學生會第四十六屆戲劇社 理劇年華
香港理工大學學生會第二十六屆電子計算學系會 ZOUL
香港理工大學學生會第十九屆 網球學會 Tensegrity
香港理工大學學生會第二十六屆紡織及製衣學系會 絾絡
香港理工大學學生會第二十四屆機械工程學系會 幹事會 Revamp
香港理工大學學生會第二十五屆工業及系統工程學系會 Poise
香港理工大學學生會第二十六屆工商管理學院會 Bapex
香港理工大學學生會第二十六屆機械工學系會 翊桁
香港理工大學學生會第二十四屆生物醫學工程學系會 幹事會 HENDEKA
香港理工大學學生會第二十四屆土地測量及地理資訊學系會 量凝 Uniland
香港理工大學學生會第二十四屆醫療及社會科學院會評議會
香港理工大學學生會第二十四屆醫療及社會科學院會評議會 財務委員會
香港理工大學學生會第二十四屆電子及資訊工程學系會幹事會 Entire 傳程
香港理工大學學生會第二十四屆建設及環境學院會幹事會 Envisage
香港理工大學學生會第二十六屆機械工程學系會 翊桁
香港理工大學學生會第二十五屆評議會財務委員會
香港理工大學學生會第二十五屆評議會核數委員會
香港理工大學學生會第二十四屆及第二十五屆評議會主席
香港理工大學學生會第二十五屆物理治療學科會 Primo 物炬
香港理工大學學生會第二十四屆應用科學及紡織學院會 Colorfast
香港理工大學學生會第二十四屆職業治療學科會 LOTIC
香港理工大學學生會第八屆食品科技與食物安全學科會 Florist
香港理工大學學生會第十三屆酒店及旅遊業管理學院會 Gracious
香港理工大學學生會第二十四屆護理學學系會護翔Escort
香港理工大學學生會第二十四屆應用數學系學系會 Elementum
香港理工大學學生會第二十四屆會計及金融學院會Fanatic
香港理工大學學生會第十一屆設計學院會 Duellists
香港理工大學學生會第二十六屆電機工程學系會 機衡Savitar
香港理工大學學生會第二十四屆電機工程學系會 Strikes
理大關社
香港理工大學學生會第二十五屆電機工程學系會 機遇 Transient
香港理工大學學生會第二十五屆應用生物兼生物科技學科會 Biomere
香港理工大學學生會第二十五屆土木及環境工程學系會 森垚 Tellus
香港理工大學學生會第二十四屆土木及環境工程學系會 森椽
香港理工大學學生會第二十四屆放射學學科會 ORENDAR
香港理工大學學生會第二十六屆建設及環境學院會 建繫理 Enlace
香港理工大學學生會第二十六屆電子及資訊工程學系會 ENLIVEN
香港理工大學學生會第四屆校園電台 承傳 Transistor
香港理工大學學生會第二十六屆應用社會科學系會 理澄Claire
香港理工大學學生會第二十六屆機械工程學系會 翊桁
香港理工大學學生會第二十四屆應用生物兼生物科技學科會幹事會 Biomega
香港理工大學學生會第二十五屆機械工程學系會 延鐩 Elixir
香港理工大學學生會第九屆食品科技與食物安全學科會 Frosty 霜
香港理工大學學生會第二十五屆職業治療學科會 Pilotage
香港理工大學學生會第二十六屆職業治療學科會 Sotero
第三十八屆香港社會工作學生聯會
香港理工大學學生會第二屆香港理工大學學生會基督徒樂隊幹事會
香港理工大學學生會第二十四屆醫療化驗科學科會幹事會 Milos
香港理工大學學生會第二十五屆醫療化驗科學科會 MoLtreS
香港理工大學學生會第十五屆管弦樂團幹事會
香港理工大學學生會第一屆航空工程跨領域學科會 Ascent
香港理工大學學生會第三十七屆香港理工大學學生會綜合演藝社Legato
香港理工大學學生會第二十六屆物理治療學科會 Promisum 物博
香港理工大學學生會第十五屆應用社會科學系會聚理社
香港理工大學學生會第十六屆應用社會科學系會凝為理 (理想點)
第二十八屆香港社會工作學生聯會
香港理工大學學生會第十八屆應用社會科學系會理想號
第五十七屆香港理工大學學生會基督徒團契職員會
第四十三屆香港理工大學學生會音樂會社
第三十四屆香港社會工作學生聯會
香港理工大學學生會第二十一屆應用社會科學系會敢理
第9屆香港專業進修學校社會工作系會 Triple Flag
香港理工大學學生會第十三屆香港理工大學學生會空手道學會
香港理工大學學生會第二十五屆橋牌學會 橋楚
transient電子 在 國立陽明交通大學電子工程學系及電子研究所 Facebook 的最佳貼文
交大電子研究所特邀德國 #Aachen大學 Christoph Jungemann教授——8/13~24開授暑修課程【 Simulation of Electronic Noise in Devices】,歡迎本系所及外系所學生踴躍來修習。7/6(五)前洽電子系所辦公室~
#上課時間:自8月13至8月24日,每週一至週四BCD及週五BCDEFG。
#加選:請於7/6(五)下午17:00前至 #電子系所辦公室(ED107)找翁小姐加選。
——106 學年(暑修)課程綱要 Summer Course Outlines ——
#課程名稱Course Name:
(英文)Simulation of electronic noise in devices
(中文)半導體元件中之電子雜訊模擬
#學分數Credits:2
#語言Language:English
#修課對象 Attendee:Student
教學要點概述Evaluation:考試Exam 60%、作業Assignment 40%
開課單位:電子研究所 Institute of Electronics
課程概述與目標Objectives:
Electronic noise is an unavoidable property of semiconductor devices and degrades their performance. It has to be taken into account in the design of analog circuits.
In the first part of the course, briefly the fundamentals of analog circuit theory (N-ports, gain and stability etc.) are reviewed. Next basic concepts of noise in devices and circuits are introduced. Based on these concepts the impedance field method is derived and compact models for noise in devices (pn diode, bipolar transistor, MOSFET) are developed. The noise properties of these devices are discussed.
In the second part of the course, the numerical methods necessary for device simulation are introduced. This covers grids, discretization of partial differential equations, solvers for large systems of equations, the drift-diffusion model, stationary calculations, transient simulations and their stability and analysis in the frequency domain. Finally, numerical devices simulation of electronic noise will be explained.
In the exercise of the first part problems relating to the theory are solved. In the second part, a simple device simulation program in MATLAB is developed.