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2006 年 3 月 7 日

無線電波和微波天文史 (7): 伽瑪射線偵測到的訊息
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明 : 在前幾天介紹了 各電磁波段偵測到的主要溫度分布 , 以及 無線電波 紅外光 可見光 紫外光 X 射線 在天文觀測中可以偵測到的天文訊息。 今天繼續提高探討的溫度到 伽瑪射線 絕對溫度 108 K 以上的條件下, 到底可以偵測到什麼樣的天文訊息呢? 伽瑪射線 (γ-ray) 的特徵和 X 射線極為相似, 是一種輻射能量高且穿透力極強的 電磁波 , 在 電磁波譜 中, 其範圍波長為 0.1 埃 (1 A0 = 10-8 公分 = 10-4 微米) 以下的電磁波。 γ 射線通常是由 極高速電子 與原子核碰撞而產生。

        1975 年開始,伽瑪射線天文學證實化學元素大多誕生於星球的內部。 早期的宇宙只有氫氣。星球內的融合反應將氫融合成氦, 但現在已知存在於自然界的元素已超過一百種,它們又是如何形成的? 當星球即將告終時它會產生 「 超新星爆發 (Supernova)」, 在這個巨大的爆發中,數以百萬計的核融合反應所產生出的新 化學元素 , 憑藉爆發的力量會將它們散播在宇宙星際間。 因為形成元素的許多核反應都會放射出伽瑪射線,天文學家便能夠經由偵測的結果來分析該星球正在進行著是何種 核反應 , 因此建立起星球核反應的獨特「 指紋 」資料。 憑藉這種「指紋」的鑑別能顯現「 超新星爆發 」所產生的新生化學物質為何。 除此之外,我們還想到有此可能的 伽瑪射線 天文現象列舉如下:

         1、星際雲氣中被 宇宙射線 (Comic rays) 碰撞的氫氣核。。
         2、環繞在 黑洞 四周的「 吸聚盤 (Accretion disks)」。
         3、波霎 (Pulsars) 或 中子星 (Neutron stars)。
         4、超新星爆發 (Supernova)。
         5、伽瑪射線暴 (Gamma-ray burst) 。 如上照片片是伽瑪射線暴的照片。

明日主題 : 無線電波和微波天文史 (8): 什麼是無線電天文學?
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主編 : 陳輝樺陳輝樺                 
                         諮詢服務 : 陳輝樺 或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                 王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
                                                    蘇明俊 (樹德科技大學  休閒事業管理系)

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