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钱德拉X射线天文台:探索宇宙奥秘的功勋卓著

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:在钱德拉X射线天文台的成果中,最著名的还是“上帝之手”。在星系团的观测方面,钱德拉X射线天文台也是功勋卓著。钱德拉X射线天文台至今还在工作,虽然在2018年,它因为陀螺仪故障而进入安全模式,但很快就得到解决,估计它还会和哈勃望远镜这些老伙计一起继续并肩战斗 下去。

钱德拉X射线天文台:探索宇宙奥秘的功勋卓著

空间X射线望远镜中现在的当红明星,还要数著名的钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory ) 。取名钱德拉,是为纪念印度天文学家钱德拉·塞卡。钱德拉·塞卡在印度语中,意思是月之冠冕,卫星命名时只取了前一半,也就是月亮之意。

其实在原计划中,钱德拉X射线天文台要携带12台X射线望远镜上天,但因为预算有限,最终方案只带了4台望远镜。不过这已经大大超过了之前所有高能空间望远镜的规模。这4台望远镜的口径都有1.2米,焦距都达到了10米,也就是说无论在收集光线能力上,还是在成像质量上都会有一个质的飞跃。因为钱德拉X射线天文台分别配备了高能和低能的X射线光谱仪,它里程碑般地开启了X射线光谱的高分辨观测。

仙后座A超新星遗迹 图片来源: NASA/JPL-Caltech

钱德拉X射线天文台 图片来源:NASA/CXC(www.xing528.com)

升空后,钱德拉X射线天文台拍摄的第一张照片是仙后座A超新星遗迹。这个超新星或许在几百年前就已经爆发,但气体遗迹在1947年才被发现。后来,将这张照片与斯皮策空间望远镜、哈勃空间望远镜的照片进行假彩色合成(主要是为了能让人用肉眼观察的方式,来解释一幅图像或者序列图像中的灰度目标),做出了一张覆盖了红外到紫外的假彩色天体图,其效果绚烂而梦幻。接着,钱德拉X射线天文台又指向了蟹状星云——这可能是最著名的超新星遗迹之一了。人们从钱德拉望远镜拍摄的照片中,居然清晰地看到了中心星的喷流和周围的环状结构——这在之前从未被看见过。在钱德拉X射线天文台的成果中,最著名的还是“上帝之手”。这是一个位于南天星空圆规座中的脉冲星,早在1982年就被爱因斯坦卫星发现了,但在钱德拉X射线天文台的镜头中,脉冲星周围的气体如同一条胳膊和一个手掌。在星系团的观测方面,钱德拉X射线天文台也是功勋卓著。阿贝尔2142是一个巨大的星系团,位于北冕座的方向。这个星系团有着强烈的X射线辐射,揭示出它正在经历一个并合过程。另外一个著名的星系团“子弹星系团”,提供了暗物质存在的最好证据之一。值得一提的是,钱德拉X射线天文台的数据还被用于天文教育和公众科学,比如,很多高中生就使用钱德拉望远镜的数据发现了超新星遗迹IC443中那颗藏匿已久的脉冲星。

钱德拉X射线天文台至今还在工作,虽然在2018年,它因为陀螺仪故障而进入安全模式,但很快就得到解决,估计它还会和哈勃望远镜这些老伙计一起继续并肩战斗 下去。

上帝之手 图片来源:NASA

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