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2012 年 4 月 8 日

X 光太空天文台攝影特展 (8): 20 世紀 70 年代的 X 光觀測史

文字提供 : 陳輝樺

說明 : 由於 地球大氣層 對於 X 光有著阻擋的效應, 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,所以在天文衛星升空後的 20 世紀 70 年代,裝載著 X 光偵測儀器的衛星成為 X 光天文學的最主要工具。 1960 年代末,利用火箭和氣球已經確定了大約 30 個  X 光源。X 光天文學於 20 世紀 70 年代由於天文技術的快速進步而蓬勃展開。我們依歷史的軌跡來略述這個年代的 X 光觀測史與成就:

        1970 年 4 月 24 日,裝載在美國海軍研究實驗室(United States Naval Research Laboratory,NRLAerobee 火箭 上兩具正比計數器 (proportional counters)首度偵測到來自天蠍座 (Scorpius) X-1  X 光雙星系統的準周期性震盪 (quasi-periodic oscillation,QPOs)。

        1970 年 9 月 24 日,一顆裝載三具正比計數器和 13 具靈敏閃爍計數器的 Thor 火箭 順利從強斯頓環礁(Johnston Atoll)升空,計畫進行多項 1.5 ~ 12 KeV 和 5 ~ 75 KeV 之 X 光源偵測。這是首度針對 小麥哲倫星雲 (The small Magellanic Cloud,SMC) 和再次對  大麥哲倫星雲 (The Large Magellanic Cloud,LMC) 在內進行 X 光源偵測。

        1970 年 12 月 12 日,人類歷史上第一顆 X 光天文衛星 ─ 烏呼魯衛星(Uhuru,探險者 42 號 ,SAS-1)成功升空。1970 年 12 月 21 日,運用烏呼魯(Uhuru,SAS-1,上圖示)X 光天文衛星開始針對大麥哲倫星雲裡的 LMC X-1、LMC X-2、LMC X-3 進行一個月系列性的觀測, 也對小麥哲倫星雲裡的 SMC X-1 變星進行偵測。前後烏呼魯衛星已確認了 339 個 X 光源,發現了許多銀河系裡的 X 光 雙星

        1971 年 2 月 22 日,裝置在 Aerobee-350 探空火箭上的 X 光偏振儀 (X-ray polarimeters) 在美國維吉尼亞州 Wallops 島順利升空。這是首度針對太陽系外星體 SN 1054 超新星爆發 後所留下 蟹狀星雲 (M 1) 的 X 光譜線進行 線性偏振 (linear polarization) 的科學偵測。

        1972 年 5 月 14 日,美國太空總署 (NASA) 觀測 太陽黑子 (Sunspots) 周期的 紫外光 和 X 射線光譜的軌道太陽天文台 7 號衛星 (Orbiting Solar Observatory-7,OSO-7)首度在 7 - 100 KeV 的 X 光能量波段偵測到 伽瑪射線爆 (gamma-ray burst)。

        1974 年 4 月 5 日,一具裝載正比計數器探空火箭升空開始進行首度以 104 地球日周期互繞冷巨雙星 五車二 (Capella,α Aur,御夫座α) 的 X 光偵測。 1974 年 6 月 15 日,裝載一具 X 光 天文裝備從美國新墨西哥州白沙(White Sands, New Mexico) 的 Black Brant VC 探空火箭 順利升空,這是首度針對 后髮座星系團 (The Coma cluster of galaxies) 進行軟 X 光源偵測。

        1974 年 10 月 15 日,美國太空總署 (NASA)和英國太空總署成功發射用於 X 光觀測的 Ariel 5 X 光太空天文台

        1974 年 12 月 26 日,蘇聯的禮炮 4 號 (Salyut-4) 太空站順利升空,它載有 X 光設備和 Filin X 光望遠鏡,以兩年的時間進行 X 光雙星類型的觀測。

        1975 年 1 月 8 日,美國太空總署 (NASA)和荷蘭太空研究署成功發射用於 X 光和紫外光觀測的荷蘭天文衛星 (Astronomical Netherlands Satellite,ANS),以 0.2 ~ 0.28 KeV 能量譜線首度同時偵測到一顆 M 型矮星  鯨魚座 (Cetus) UV 星 (L 726-8 AB) 的 X 光閃焰 (X-ray flare) 和可見光閃焰。

        1975 年 8 月 14 日,美國太空總署 (NASA) 和英國太空總署用於 X 光觀測的 Ariel 5 X 光太空天文台,在進行星空環視實驗時於 麒麟座 (Monoceros)偵測到前所未見 超新星爆發 (Nova Mon 1975) 的 X 光爆發高峰。

         1977 年 8 月 12 日,美國航空暨太空總署 (NASA) 高能天文台 1 號 (HEAO 1) 衛星順利升空。它裝載有 4 項 X 光與伽瑪射線偵測裝置。 1978 年 12 月 13 日,高能太空天文台 1 號衛星上的宇宙 X 光實驗 (A2),首度確認之前 Ariel 5 X 光太空天文台觀測到來自強烈食雙星 SS 433 的奇特 X 光源輻射譜線。

        1978 年 11 月 13 日,美國航空暨太空總署 (NASA)  X 光望遠鏡高能天文台 2 號 (HEAO 2) 衛星順利升空,為紀念著名物理學家愛因斯坦誕辰 100 周年而更名為「愛因斯坦衛星」。

        1979 年 2 月 21 日,日本成功發射首枚 X 光天文衛星 Hakucho (CORSA-b)。

        1979 年 2 月 24 日,美國空軍成功發射 P78-1 (Solwind) 衛星,上裝載有 伽瑪射線 光譜儀、極緻紫外光 (Extreme ultraviolet,EUV)光譜儀和 X 光監視器。

        1979 年 6 月 2 日,美國太空總署 (NASA)和英國太空總署成功發射用於 X 光觀測的 Ariel 6 X 光太空天文台

        1979 年 9 月 20 日,美國航空暨太空總署 (NASA) 高能天文台 3 號 (HEAO 3) 衛星順利升空。它裝載有硬 X 光和伽瑪射線高解析度光譜儀和觀測 宇宙射線 的裝置。

        1979 年 11 月 13 日,首度發表由美國航空暨太空總署 (NASA) 高能天文台 2 號衛星 (HEAO 2,愛因斯坦衛星)高解析度影像發現來自 天鵝座 (Cygnus) OB2 夥伴和 船底座 (Carina) η 變星區域的 OB 型熱恆星輻射的 X 光。

明日主題 : X 光太空天文台攝影特展 (9): 20 世紀 80 年代的 X 光觀測史
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