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2012 年 2 月 11 日

太陽系外行星特展 (11)：應用紅外光太空望遠鏡找尋太陽系外的行星系統

文字提供 : 陳輝樺

說明 : 我們有什麼樣的方法可以找尋到太陽系外的星球呢？尤其是想如何地在一顆明亮的恆星周圍去分辨出並不是自行發光且適合生物生存的行星體？或許你可以想出很多種辦法來，但這幾天我們將介紹現今天文學家常用的幾種方法來供你參考。前幾天我們已介紹了都卜勒效應 (Doppler effect) 的方法、凌日變光的觀測法 (Transit method) 、掩星觀測法 (Occultation)、恆星自行天體測定法 (Astrometry) 、脈衝星計時法 (Pulsar timing) 、重力微透鏡法 (Gravitational microlensing) 、拱星盤法 (Circumstellar disks) 、直接天文攝影 (Direct imaging)，今天我們再介紹「應用紅外光太空望遠鏡」找尋太陽系外的行星系統。

電磁輻射 (Electromagnetic Radiation) 是一種波動的能量。電磁輻射說明電磁波的發射和傳播，是透過空間或介質傳遞其能量。依據各個波段具有的能量特徵，可得知在攝氏零度左右 (水的冰點) 則原子可輻射紅外光，紅外光是由 750 奈米至 1 mm (1 毫米、1 公釐 = 10^{- 3} 公尺) 的波場所組成。自 1856 年以來紅外光天文觀測用於偵測星際間星體的紅外輻射 (infrared radiation) (或是熱源)。因為宇宙裡絕大多數的物體表面都有著熱輻射現象，所以紅外光觀測可用以研究星體表面的溫度狀況。在天文觀測中，紅外光觀測用於偵測 1 ～ 300 微米 (micron，1 微米 = 10^-6 公尺) 波長的輻射。但在地面的天文實際觀測中發現，觀測的解析度會隨著地是的高低有所差異；也就是大氣層對於除了可見光和無線電波合適在地面進行觀測外，其他的電磁波段如紅外光天文觀測會受到地球大氣層的影響而有所遮蔽。

為了降低大氣層對於紅外光觀測的影響程度，於 1983 年升空的紅外光太空觀測衛星 (Infrared Astronomical Satellite，IRAS) 開啟了紅外光太空望遠鏡天文觀測，於 2003 年升空的美國航空暨太空總署 (NASA) 史匹哲紅外光太空望遠鏡 (Spitzer Science center，簡稱 Spitzer ) 其主要目的之一是集中地觀測棕矮星、太陽系外行星、行星的形成初期之原行星 (protoplanetary) 和環繞行星週遭的碎片盤面 (disks) 。而上圖照是 1996 年運用歐洲南方天文台 (European Southern Observatory，ESO) 3.6 公尺望遠鏡配以 ADONIS 裝置所攝距離我們約 63.4 光年的繪架座 β （β Pictoris，老人增四) 及其盤面影像。

明日主題 : 太陽系外行星特展 (12)：應用太空望遠鏡干涉測量法找尋太陽系外的行星系統

天文史上的今天 : 1973 年 2 月 11 日，德國物學家約翰內斯‧漢斯‧丹尼爾‧延森 (Johannes Hans Daniel Jensen，1907.6.25.–1973.2.11.) 逝世。他因發現原子核的殼層結構而榮獲 1963 年的諾貝爾物理學獎。
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    主編 : 陳輝樺
         諮詢服務 : 陳輝樺或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                        蘇明俊 (樹德科技大學休閒事業管理系)

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