美用伽马射线望远镜绘制首个全天空图
时间:2017-12-08

   美国伽马射线望远镜绘制第一个完整的天空地图

  根据“国家地理”杂志的第一份报告,科学家利用最近发布的GLAST(GLAST)制定了第一个完整的伽马射线源天空图。这个数字表明,这个望远镜可能会解开一些天体物理学中最令人困惑的问题。

  8月26日,伽玛射线大面积太空望远镜(GLAST)正式命名为费米伽玛射线空间望远镜,以诺贝尔物理学奖获得者恩里科·费米的名字命名。费米是第一个解释宇宙粒子高速加速的人,他的解释为理解宇宙中强大的伽马射线爆炸奠定了基础。

  这颗耗资6.9亿美元的太空望远镜于6月11日由佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地的一枚三角洲2型火箭发射,目前正在绕地球每90分钟在轨道上方565公里的轨道上飞行,这个望远镜长约2.8米,直径约2.5米,望远镜用伽马射线扫描天空,伽马射线是我们肉眼无法看到的最有能量的电磁波谱。

  这种高能辐射来自各种遥远而鲜为人知的宇宙源,包括中子星,超大型黑洞以及伽马射线等主要宇宙事件。美国天体物理学部主任乔恩·莫尔斯在26日下午的简短新闻发布会上说,这种新型望远镜将探测宇宙中最极端的环境。

  利用这个95小时的积极观测望远镜,特派团科学家绘制了第一幅全天空伽马射线源图,以揭示宇宙中的各种伽马射线源。美国宇航局戈达德太空飞行中心的项目科学家史蒂夫·利兹(Steve Leeds)称这张新地图已成定局,其亮点是费米望远镜的前所未有的前景可以在短短三小时内对整个天空进行成像,一年才能完成同样的工作。

  当伽玛射线爆炸时,这个广阔的视野使科学家能够看到伽马射线爆发的来源,然后把这些信息告诉其他观察者继续观察这个过程。美国斯坦福大学伽马射线大型空间望远镜首席研究员彼得•麦考德(Peter McCord)表示:“我们拥有全天候警报能力,当发生这种情况时,我们可以看到它即将到来,我们可以看到它的峰值甚至是消失的时刻,这让我们对这些天体的物理学有了很深的了解。

  繁忙的银河中心

  伽马射线短波可以被地球大气拦截,所以当高能射线穿过传统望远镜的时候很难跟踪,但是根据爱因斯坦着名的物理公式E = mc2,科学家知道可以在适当的条件下观察到伽玛射线的能量。费米望远镜使用16个探测塔,上面覆盖着一层钨和金属硅,用来记录伽玛射线。当伽玛射线撞击这层钨时,它变成了一对亚原子粒子。之后,硅跟踪这些粒子的路径,以显示伽马射线来自哪里。

  了解伽玛射线的来源是揭开宇宙奥秘的关键,如暗物质的自然属性,黑洞如何将物质加速到接近光速,以及太阳耀斑如何产生危险的高能粒子。这项研究也回答了关于我们星系的组成和动力学的基本问题。美国宇航局的利兹表示,银河系中心是一个令人难以置信的地方,也是一个特别拥挤的地方,我们知道银河系中央有一个特大的黑洞,许多高能爆炸也很频繁。

  在这张从费米望远镜数据中得出的新图中,中心的亮带表明高能伽玛射线来自星系中心。“辐射主要是由伽马射线产生的,高能宇宙射线和尘埃和气体“,他说,新地图还显示,桅杆脉冲星是一颗旋转的中子星,是天空中最亮的光源。

  强烈爆炸

  费米望远镜的第一个数据,除了这张全天空地图之外,还记录了一天的伽玛射线爆发,也是所有卫星中最高的一次。“马歇尔太空飞行中心费米望远镜首席调查员Chip Pukegan说。美国检测频率在这个任意位置的强大爆炸表明,费米望远镜的14个探测器都工作得很好。

  科学家们特别感兴趣的是伽马射线爆发,因为他们可以观察到最明亮的宇宙事件,可能是一颗巨星的死亡爆炸。

  美国国家地理杂志报道原文(英文)

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