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2012 年 11 月 3 日
   
 

X 光太空天文台攝影特展 (217):萊曼 α 斑點 (Lyman-alpha blob,LAB)

影像提供 : X 光 : NASA / CXC / Durham Univ./D.Alexander
紅外光:NASA/JPL-Caltech/Durham Univ./J.Geach 
可見光:NASA/ESA/STScI/IoA/S.Chapman
萊曼 α 譜線:NAOJ/Subaru/Tohoku Univ./T.Hayashino
文字提供 : 陳輝樺

說明 : 在宇宙星際間充滿著絕大部分的氣體原子是(hydrogen), 依據「玻爾 (Bohr) 原子模型 」的論點,單一原子的電子能階可以表示成 Ek = - 13.6 Z2 / k2 eV , 式中 Z 為原子序,k 為電子能階, 則氫原子序 Z = 1 。 電子從較高能階跳至最低的能階 (k = 1), 所釋出的光譜稱為「 萊曼 (Lyman) 譜線」, 為 紫外光 的波段。又再細分其中從 k = 2 能階跳至最低的 k = 1 能階, 所釋出的光譜稱為萊曼 α  (Lyman-alpha) 譜線,從  k = 3  跳至  k = 1 者稱為 萊曼 β ,依此類推,以發現者來命名此光譜系列。換言之,萊曼 α 譜線源自於是電子和電離的氫原子再結合時產生的 高能量紫外光輻射,一般推測來曼 α 譜線是由正在形成的恆星爆發輻射出的。

          在天文學上,一種發射出萊曼 α 的遙遠星系,我們稱它為萊曼 α 發射體 (Lyman-alpha emitterLAEs)。在宇宙學中,對 萊曼 α 發射體紅移的觀測是很重要的,因未它們可以追蹤暗物質暈及其後的物質在宇宙中的演化與分佈。 而萊曼 α 斑點 (Lyman-alpha blob,LAB) 是天文學上一種已知最大輻射出萊曼 α 譜線的巨大且濃密氣體單一天體有些這樣的氣體結構可橫跨長達數十萬光年範圍。美國航空暨太空總署 錢卓拉 X 光天文台 (Chandra X-ray ObservatoryCXO) 在 2007 年 8 月 1 日至 12 月 30 日針對天球座標 赤經 22 時 17 分 39.00 秒、 赤緯 +00 度 13 分 27.50 秒 寶瓶座 (Aquarius)內距離我們約 11,500,000,000 光年 遠處,總計進行約 96.25 小時 X 光 波段觀測攝得左下圖像。CXO 影像結合 可見光 紅外光 、 萊曼 α 譜線合成右下圖像,影像顯示在早期的宇宙星系核心超重 黑洞  (supermassive black hole) 氫氣團不斷地輻射出紫外線萊曼 α  (Lyman-alpha) 譜線。天文學家相信這些萊曼 α  (Lyman-alpha) 譜線是星系核心超重黑洞和恆星的爆發增溫了鄰近的雲氣所導致的。

明日主題 : X 光太空天文台攝影特展 (218):GRB 110328A
天文史上的今天 : 1863 年 11 月 3 日,法國物理學家 Alfred Perot (1863.11.3.-1925.11.28.)出生。他和 Maurice Paul Auguste Charles Fabry (1867.6.11. - 1945.12.11.)共同發明干涉儀 (Fabry–Pérot interferometer) 解釋光學的 干涉條紋 (interference fringes) 現象。
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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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