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望远镜四大天王(下)

2009-07-22

小哥白尼·趣味科学画报 2009年7期
关键词:康普顿伽马射线哈勃

昱 川

在上一期的杂志中,望远镜四大天王中的光学望远镜和射电望远镜分别登台亮相,尽情秀出了自己的拿手绝活。热心读者无不为之拍手叫好。

这下可急坏了另外两大“天王”。这不,本期这两位已经迫不及待地隆重登场啦!

光学望远镜和射电望远镜分别以其敏锐的感官——巨眼和大耳,占据了第一、第二大天王的位置。对于这一点,排位第三的空间望远镜很不服气。

“什么是‘天王?能飞在天上的才能叫做天王嘛!你看光学望远镜和射电望远镜那俩家伙,整天蹲在地球上‘坐井观天,哪里还配被称为天王呀!”

空间望远镜说得还真有点道理。太空中每时每刻都在发生着激烈的宇宙事件:恒星的爆发、黑洞吞噬周围物质、神秘的伽马射线爆发……这些宇宙事件往往会伴随着发出入眼看不到的高能电磁波。大多数电磁波在到达地面之前就被地球大气吸收了,位于地面上的望远镜根本就没辙,这大大妨碍了人类对宇宙的探索和认识。而空间望远镜却“飞出”了地球大气层,因此,它能帮助科学家观测天体所发出的不能到达地面的那部分电磁波。

X射线和伽马射线就是高能电磁波家族中的两位杰出代表。例如,超新星的爆发能发射出X射线,而太阳耀斑、脉冲星、类星体等都能产生伽马射线。

钱德拉X射线望远镜

钱德拉X射线望远镜是一个轨道望远镜,它长着一颗“七窍玲珑心”——由四个同心的中空玻璃圆柱体套叠而成的反射镜。玻璃的表面被打磨光滑,然后用反射率很高的稀有金属铱做了处理。镜面只须稍稍转过一个角度,X射线便能从这些圆柱体之间掠射过去,然后汇聚到一个焦点上。望远镜的检测器就安装在这个焦点处。

当一颗恒星爆发成为超新星时,它发出的光强度相当于10亿颗太阳发出的总光度!同时,超高温气体的核燃烧就会发射出X射线。钱德拉望远镜能够测定这些高能x射线,并分析超新星爆发时存在着哪些气体和重元素呢。

康普顿伽马射线望远镜

钱德拉望远镜是研究X射线的,康普顿伽马射线望远镜则是检测伽马射线的。科学家认为研究这些射线,可以弄明白宇宙中那些灾变事件。

康普顿望远镜在一个近地轨道上环绕地球运动,一刻不停地收集资料。1999年,康普顿望远镜第一次获得了一个超强的伽马射线爆的记录,其能量相当于1亿亿个太阳在几秒钟内发射的全部能量!

哈勃望远镜:传奇太空神眼

一听到空间望远镜贬低光学望远镜,身为空间望远镜一员的哈勃望远镜却不乐意了:“谁敢说光学望远镜是“井底之蛙”?!”

在望远镜的家族中,哈勃望远镜可谓美名远扬。但是,要说起哈勃望远镜的身份,那可是相当的复杂。徘徊在海拔600千米处的哈勃太空望远镜,其本质却是一架光学望远镜。除此之外,“哈勃”还兼具了许多其他的功能。它不仅是世界上威力最大的可见光光学望远镜之一,而且还拍摄了不少天体的紫外和红外光谱。难怪它被誉为望远镜家族中的第四大天王呢!

借助哈勃望远镜的“太空神眼”,科学家探测到了年轻恒星的诞生和年老恒星的死亡等宇宙事件。它还拍到了数以千计的新星系照片,其中有些星系位于120亿光年外,几乎到达了可观测宇宙的边缘。这些120亿年前存在的古老星系的照片,让科学家看到了宇宙大爆炸后不久宇宙早期的模样。

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