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2012 年 4 月 5 日
   

X 光太空天文台攝影特展 (5): 何謂「X 光天文學」?

文字提供 : 陳輝樺

說明 : 在前天提到, X 光 (X-ray,X 射線) 是種高溫熱輻射 (thermal radiation) 產生的高能量 電磁波 , 其範圍波長為 0.1 ∼ 100 (1 A0 = 10-8 公分 = 10-4 微米) 的電磁波。 浩瀚的宇宙裡充斥著難以計數大大小小的物質,而 X 光 天文學正是用以探究這些天體的 X 光輻射的一支。 為了進一步區分 X 光波頻能量, 天文學中常以電子伏特(eV)來表示光子的能量對應 於天文上量測到絕對溫度約 11,604.505 K 的氣體,X 光波長略大於 0.5 奈米 (nm) 的被稱作軟 X 射線 ( 100 eV ~ 10 KeV 的 SX 射線)。 波長短於  0.1  奈米的叫做硬 X 射線 (10 KeV ~ 100 KeV 的 HX 射線)。如左上圖表所示硬 X 射線波長 略與低能量 伽瑪射線 (γ-ray) 範圍重疊,二者的區別在於輻射源,而不是波長:X 射線光子產生於高能量電子加速,伽馬射線則來源於原子核衰變。 由於 X 射線屬於電磁波譜的高能量端,因此 X 射線天文學與伽瑪射線天文學統稱為高能天體物理學。

        天文上 X 光源可能來自因恆星內部 核融合 所產生的高熱物質、 超新星爆發 所加速的雲氣, 或是臨近強烈重力場所形成的吸積環繞迴旋加速的物質。所以,X 光源天體包括 X 射線 雙星 中子星 伽瑪射線爆發 超新星殘留雲氣 活躍星系核 太陽 , 以及 星系團 周圍的高溫氣體等。 由於地球大氣層對於 X 射線有著阻擋的效應,如上圖所示呈現 X 光不透明的效果, 因此想要探研 X 光天文學只能在高空或者大氣層以外,才能進行觀測天體的 X 光輻射,所以天文衛星成為 X 光天文學的最主要工具。

明日主題 : X 光太空天文台攝影特展 (6): X 光探測器
天文史上的今天 : 1703 年 4 月 5 日,意義大利數學家、科學家溫琴佐·維維亞尼(Vincenzo Viviani,1622.4.5.-1703.9.22.)出生。他是發明氣壓計的托利拆利 (Evangelista Torricelli,1608.10.15.-1647.10.25.)和伽利略 (Galileo_Galilei,1564.2.15.-1642.1.8.)的學生,主要工作在物理和幾何。1660 年和博雷利 (Giovanni Alfonso Borelli,1608.1.28.-1679.12.31.) 量度聲速為每秒 350 公尺,和現在的量測 值每秒 331.29 公尺僅相差約 5.65%。  
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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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