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揭开宇宙重要天体活动的秘密 ——读《NASA深空探索:钱德拉X射线天文台20年全记录》


 加入时间:2021/4/6 10:50:55 来源:kepu 作者:luru  访问量:24

 来源:科技日报400年来,人类在探索宇宙方面取得了长足的进步。我们知道了地球上再壮观的烟火表演跟超新星爆发相比,都会黯然失色;一颗方糖大小的中子星就有数亿吨重;宇宙中充满着不可思议的物质,包括难以捉摸的黑洞、暗物质、引力波等。

  不过对于一些重要的天体活动,一般的光学望远镜是无法探测到其内部的,要揭开它们的本质面纱还需要X射线天文台的帮助。美国国家航空航天局(NASA)钱德拉X射线天文台,跟哈勃空间望远镜一样,是NASA在20世纪90年代开始实施的四大空间天文台计划之一,在人类的深空探索方面发挥了重要作用。

 

作者:(美)金伯利·阿坎德等出版社:江苏凤凰科学技术出版社译者: 蒋云/陈维出版时间:2021年2月

  日前,钱德拉X射线天文台为回顾和纪录20年来的探索成果,正式出版发行了其官方作品《NASA深空探索:钱德拉X射线天文台20年全记录》。从微观到宏观,本书分别展示了恒星的诞生和死亡、星系、星系团,以及意料之外的探索结果。书中鲜活的图片以及简单明了的文字解释,使普通读者也能轻松搞懂深奥的天文学问题。

  著名的蟹状星云在可见光下璀璨夺目,但用钱德拉X射线观测,我们才能够揭示蟹状星云的内部核心——其中心是超新星爆发后留下的一颗密度极高、快速旋转的中子星。

  引力波又是什么呢?借助钱德拉X射线天文台的观测,我们知道,如果两颗大质量恒星爆炸后留下的中子星靠得很近,它们的轨道距离就会缩小,直到中子星合并,被称为时空涟漪的引力波便由此产生。因此,我们除了通过电磁波、光谱等手段观测宇宙外,还可以通过引力波更好地了解宇宙中所发生的各种事件及其相关信息。

  关于著名的“柴郡猫”星系群的介绍,让我们了解到暗物质可能是宇宙物质的主要组成部分,但它又是一种不可见的物质,无法被电磁波探测到,因此天文学家利用爱因斯坦广义相对论中预言的引力透镜现象来推断暗物质的存在。“猫脸”轮廓是因为附近的暗物质扭曲了背景星系光线,即发生了所谓的引力透镜效应,这揭示了暗物质的存在。

  美丽的猫眼星云图像则是X射线波段和光学波段的合成图像,猫眼星云是一个行星状星云,“猫眼”中心的紫色部分来自钱德拉X射线天文台的观测。

  仙后座A是钱德拉X射线天文台发射升空后观察到的第一批天体之一,它是一个壮观的超新星遗迹,它告诉我们地球上生命所需的大部分元素从何而来。大质量恒星会以超新星爆发的形式结束生命,并以此向银河系播撒已知生命所必需的碳、氮、氧、硅和铁等元素。从这种角度来看,实际上我们都是星辰的一部分。

  斯蒂芬五重星系是一个由5个星系组成的星系群,其中一个星系正在以每小时322万千米的速度穿过其他星系,剧烈的碰撞冲击波,产生了X射线辐射脊,由此形成了一个奇特的蓝色光弧……

  书中包含了由钱德拉X射线天文台独家以及合作拍摄的众多天文照片,既有X射线波段图,也有与其他波段的合成图。著名的创生之柱是鹰状星云的一个恒星形成区,钱德拉X射线天文台识别出数百颗非常年轻的恒星,生成了这幅恒星诞生的绝美图像。

  全书由中国科学院紫金山天文台专家精心翻译、审校。对书中专业知识和专有名词都进行了详细地核实,并更新了相关数据,同时为便于读者更好地理解,也添加了一些必要的注释,可以说是我们理解宇宙关键知识的一部入门作品。




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