中研院開放博物館「星海巡奇」特展
宇宙也有麥田圈？重力如何害遠方星系「面目扭曲」，宛如魔戒？磁星會吹熱泡泡，研究員用電腦畫浮世繪？中央研究院天文及天文物理研究所參與中研院「開放博物館」，研究員們拿出壓箱底的天文美照與研究成果，促成「星海巡奇」線上展覽，滑鼠輕輕一點，即可穿越千萬光年的異世界，飽覽令人腦洞大開的天文奇景！
宇宙也有麥田圈？！
地球上的麥田圈還懸而未決，想不到太空中也有！？下面美麗神秘的「宇宙麥田圈」，其實是行星系統誕生之前的模樣——原行星盤。
兩張美照皆是由阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA）望遠鏡，解析原行星盤「金牛座 HL 」所得的細緻結構。這是人類首度拍攝到這麼年輕的原行星盤高解析度影像，可一窺行星形成的秘辛！
這張是拍攝連續光譜，得到金牛座 HL 原行星盤的塵埃分布，清楚呈現環與間隙的構造。
圖片來源│Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
這張照片是拍攝分子譜線，得到金牛座 HL 原行星盤的氣體分布，同樣有環與間隙。
圖片來源│ ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Yen et al.
智利沙漠上的 ALMA 望遠鏡，運用了「天文干涉技術」，一共有 66 座天線可以協同工作，且天線之間距離夠遠，才得以拍出原行星盤的細緻結構。在此以前，前一代望遠鏡對於這些年輕的原行星盤，只能看見平滑的盤面，沒有明顯的起伏，直到 ALMA 啟用才有重大突破。
阿塔卡瑪大型毫米波天線陣中的一些無線電望遠鏡，運用了「天文干涉技術」。若要用單一望遠鏡看清楚原行星盤，望遠鏡必須非常巨大，技術上很困難。因此天文學家先建造幾個「比較小」的望遠鏡，彼此相隔遙遠，再將它們的觀測資料一起分析，效果等同一台巨大望遠鏡，這就是「天文干涉技術」。
圖片來源│維基百科
原行星環：行星形成現場
說了半天，「麥田圈」盤面的環與間隙究竟是誰的傑作？「目前最熱門的解釋，是間隙中有行星正在形成。」中研院天文所顏士韋助研究員主持金牛座 HL 的氣體分布研究，他解釋：原行星盤上有很多氣體和塵埃，部份的氣體和塵埃會逐漸聚集成行星。這些行星一邊長大、一邊在盤子內繞著原恆星轉，過程中行星的重力會把沿路的東西推開，形成一圈圈的間隙。
為什麼重力會「推開」物體？因為盤上的物質進行克卜勒運動—-內圈跑得快、外圈跑得慢。原行星會吸引比它內圈的物質，這些物質被拖慢速度，結果往更內圈跑；另一方面，原行星也會吸引外圈的物質，這些物質反而被拉快速度，往更外圈跑。原行星就這樣「推開」周圍物質，「清出」一條軌道，形成了明顯的間隙。
一開始，天文學家先觀測到塵埃分布的「麥田圈」影像，但如果氣體分布是平滑沒有間隙的，「環與間隙」可能只是來自塵埃性質差異。所幸，顏士韋團隊之後確認金牛座 HL 的氣體分布也有環與間隙，支持「行星形成」的假說。
他們還從縫隙的寬度與深度推算出：間隙中正在形成的行星大約是木星質量。研究人員據此推測，行星形成的時間點比預期還要早，像木星這類的巨行星，可能在恆星還沒完全「誕生」，就已經趕進度地成形囉！
磁星熱泡泡：太空版浮世繪
日本畫家耐心一筆一劃勾勒浮世繪，中研院天文所陳科榮助研究員用電腦模擬的「磁星熱泡泡」，是他獨創的太空版浮世繪。
故事要從頭說起！近年來，天文學家發現一種很特殊的超新星，可以比一般超新星亮 100 倍，稱為「超亮超新星（superluminous supernova）」。理論天文學家不斷苦思：為什麼這些超新星會這麼亮？
有些學者提出「磁星（magnetar）」理論來解釋：超新星爆炸經常伴隨著中子星的形成，有的中子星轉得非常快，轉速高達每秒 1000 圈，因為其磁場強度高達地球的 1000 兆倍，稱為「磁星」。
而磁星的磁力線就像是綁在星球外的繩子，在快速旋轉下被攪動，會以輻射的形式把中子星的轉動動能傳遞出去。根據目前模型，發射出去的輻射能量只要超過磁星轉動動能的 5%，就能產生比一般超新星 100 倍亮度，形成超亮超新星。
陳科榮以超級電腦模擬磁星驅動超新星爆炸的過程，上圖為將磁星一切為二的三維模型。
圖片來源│中研院天文所 陳科榮