搭载在神州二号飞船留轨舱上的超软X射线探测器-观测结果简介

简要介绍搭载在神州二号飞船留轨舱上的超软X射线探测器的观测结果，它们涉及宇宙γ射线暴，太阳X射线暴，高能带电粒子和软X射线背景辐射，供分析、讨论和研究。     

宇宙信息

气球观测证明　　宇宙是平直的　　　　最近 ,一只飞越南极的气球所做的观测证明 ,空间就像希腊几何学家曾预言的那样是平直的 ,而不是弯曲的。ＢＯＯＭＥＲＡＮＧ (河外毫米辐射和地球物理气球观测 )的计划是1 998年底实施的。在 1 998年 1 2月到 1 999年 1月的 1 0天里 ,气球一直在南极上空飘浮。气球上载有一架 1 2米射电望远镜 ,用以测量来自空间的宇宙微波背景辐射。宇宙学家认为宇宙是 1 2 0～ 1 50亿年前大爆炸产生的 ,微波背景辐射是大爆炸的余烬。1 992年一个称为ＣＯＢＥ(宇宙微波背景探测器 )的地球轨道卫星测出了微波背景辐射…     

γ射线暴X射线耀发的研究进展

γ射线暴是宇宙中恒星尺度的最剧烈爆发现象。γ射线暴瞬时辐射结束后,进入余辉辐射阶段。X射线耀发是γ射线暴X射线辐射衰减过程中出现的短时标闪耀现象。X射线耀发的脉冲轮廓具有不对称性,其上升时标小于下降时标。在部分γ射线暴中,X射线耀发的亮度达到瞬时辐射的亮度。X射线耀发的持续时间与峰值时间具有线性关系。X射线耀发的光谱比X射线余辉的光谱硬。早期X射线耀发与晚期X射线耀发相比,其脉冲轮廓较窄,光谱较硬。X射线耀发产生的物理过程类似于γ射线暴瞬时辐射的物理过程。在火球(fireball)模型中,内部壳层之间发生碰撞,产生的内激波加速电子,电子的同步辐射产生X射线耀发。当火球扫过星际介质,外激波加速电子时,电子的同步辐射也可产生X射线耀发。在光球(photospere)模型中,能量耗散发生在光学厚的区域,热辐射的光谱峰值落在X射线能段附近,γ射线暴的喷流在光球半径处会产生X射线耀发。如果射线暴喷流由坡印亭能流主导,喷流就会与星际介质相互作用,磁场的不稳定性使磁场发生耗散,产生的能量形成X射线耀发。γ射线暴的喷流具有几何效应。一部分同步辐射可能发生在喷流辐射面的高纬度处。由于曲率效应(curvature effect),各向异性辐射与各向同性辐射相比,X射线耀发的峰值出现较晚。此外,在γ射线暴发生后,黑洞会间歇性地吸积外部介质。在吸积过程中,黑洞周围的磁场会调节吸积的速率和喷流中的能量,这是出现多个X射线耀发的原因。     

检验暴涨

普朗克探测器和地面以及气球实验的不断推进对于支配着宇宙大爆炸之后不久的暴涨来说意味着什么呢？     

宇宙探索之路

“哲学是写在这部永远摆在我们眼前的大书中的——我这里指的是宇宙。但是,如果我们不首先学习用来书写它的话言和掌握其中的符号就不能了解它,它是用数学语言写成的”。     

漫谈粒子和宇宙二十一 现代宇宙学简说（续）

宇宙微波背景辐射 宇宙微波背景辐射是一种充满整个宇宙的电磁辐射。其特征和绝对温标2．7开的黑体辐射相同,频率属于微波范围。宇宙微波背景辐射大约产生于大爆炸后的三十万年。     

天文——探索神秘宇宙的奇妙学科

一百年莉 一百年以前,我们对天文学的认识完全不能和今天相比。当时人们并不知道宇宙大爆炸、宇宙膨胀,也不知道宇宙的年龄、宇宙的尺度。正如宇宙微波背景辐射那样,当时人们对于宇宙膨胀和暗能量这些概念是完全想象不到的。我们对银河系外的星系知之甚少,对星系团和暗物质则完全不了解。而对于活动星系核、黑洞和喷流（图1）,我们也是一无所知。我们甚至都还没观测到中性氢或巨分子云（图2）。     

暴胀宇宙学说简介

暴胀宇宙学说简介许梅宇宙创生的热大爆炸学说（标准宇宙模型）已被大多数宇宙学家所接受，并得到观测的支持，证据有：宇宙膨胀或“哈勃红移”，３Ｋ宇宙微波背景辐射以及氘和氦的丰度。但此学说也有其难以解决的问题，如（１）“奇点”疑难，即原始火球温度无限高、物质...     

河外星际尘埃辐射对微波背景辐射的影响

本文借助于观测到的大、小麦哲伦云的星际尘埃辐射，估计总星系内的“冷”星际尘埃热再辐射对宇宙微波背景辐射的影响．结果表明：总星系内的星际“冷”尘埃的热辐射所形成的背景辐射对微波背景辐射的扰动强烈地依赖于宇宙减速因子和“冷”尘埃量，在宇宙背景探测者（ＣＯＢＥ）的观测结果的限制下，无论宇宙减速因子取何种值，“冷”尘埃所占的比例都是非常少的，如果Ｏｓｔｒｉｋｅｒ所作的平均每个星系内由尘埃产生的蓝光光深τＢ＝０．５的假定是合理的，那么星际尘埃量随温度的分布是非常不均匀的。     

宇宙微波背景辐射的观测和理论

介绍了有关宇宙微波背景辐射（ＣＢＲ）观测和理论研究的最新进展。叙述了基于ＣＯＢＥ卫星的观测宇宙学,包括对背景辐射谱,各向异性的观测结果及其理论意义;并系统介绍了ＣＢＲ各向异性形成的种种机制;展望了下一代宇宙微波背景探测器（ＭＡＰ和ＰＬＡＮＣＫ）的科学目标和主要技术参数。     

视界问题的新图示(英文)

在用定义为径向距离除以尺度因子的径向坐标r和宇宙时间t的r-t图中,大爆炸时向我们发射、现在到达我们这里的光子的轨迹,r_(t),是大爆炸时我们向外发射光子轨迹,r+(t)的镜象。前者画出我们现今时刻的“世界图象”(world picture),而后者则描绘(粒子)视界自从大爆炸以来的增长。方程,r_(t)=～(1/2)r+(t)决定时刻t_D,它有如下性质:世界图象中凡早于t_D的事件多少都有视界问题,晚于t_D的事件就没有视界问题。 对于平直的Friedmann宇宙,算得t_D颇晚(相应的红移仅是z_D≈1.25!),远晚于微波背景辐射的时刻t_M(其红移为～10~3)。对于Guth的暴涨宇宙,算得t_D很接近暴涨期的开始,远早于t_M。 对于一个弯曲的Friedmann宇宙,Penrose图的时间轴可被证认为通常用来表述尺度因子演化的参数方程中的参数η,而其空间轴可被证认为径向角坐标x,由此马上得出:当哈勃时间H_0~(-1)=20×10~9年时,对于一个减速参数q_0=1.65的封闭宇宙,z_D=0.86;对于一个密度参数Q_0=0.05的开放宇宙,z_D=3.66。     

太阳观测掀新潮（上）

再次受宠 从20世纪60年代起至今,已有多颗太阳观测天文卫星升空,以便深入研究和了解太阳。这不仅对认识宇宙有重大意义,而且可为有效防护太阳的危害提供可靠的依据。世界上第一颗天文卫星——“太阳辐射监测卫星”就是用于探测太阳的紫外辐射和X射线。     

被星族Ⅲ加热的尘埃辐射谱

本文根据星族Ⅲ在有Lyman截止和无Lyman截止情况下,分别讨论了被星族Ⅲ(形成星系前的大质量恒星)加热的尘埃的辐射谱。利用数值积分方法,我们得到了尘埃在这两种情况下的辐射谱曲线。主要结果是:(1)如果星族Ⅲ的辐射谱无Lyman截止,即中性氢含量很少,尘埃的辐射将是很强的。它必将使宇宙微波背景在峰值附近产生0.1—0.3K的畸变,而且一定能在100μm<λ<1000μm波段被观测到。(2)如果星族Ⅲ的辐射谱有Lyman截止,即其内的中性氢的含量很大,这时尘埃的辐射与微波背景相比是极其微弱的,显然它不会使宇宙微波背景产生畸变,而且也不可能被观测到。因为它已被宇宙微波背景所掩没。(3)利用气球或卫星进行200μm<λ<1000μm波段的搜索,以判断上述两种情况何者正确,从而得到宇宙学的一些重要信息。     

X射线与黑洞

X射线的光子能量是其光学对应体的千倍,能量范围比可见光宽几千倍,它还同宇宙中一些激变事件例如在极端引力压迫下的恒星爆发,或物质以接近光速的急速回旋有关,因此在现代天文学中,X射线是认识宇宙现象的有力工具,在探测黑洞方面更具有其他辐射无可比拟的功能。     

大尺度质量扰动和速度场的计算

本文在宇宙弦模型中,计算了各种暗物质主导宇宙的大尺度均方质量扰动和速度场。我们的计算结果表明,如果冷暗物质和重子主导字苗在8Mpch~(-1)处引力成团达到非线性或者中微子主导宇宙在z～3时出现Pancake碎裂,则相应的宇宙弦线密度μ均应满足关系式:Gμ>10~(-5),而这样的弦密度将导致宇宙微波背景较大的各向异性并违反大爆炸核合成理论。对大尺度速度场的计算,我们得到了它随距离增大比通常宇宙模型下降得更慢的结果,但它仍不足以解释Collins等最近报告的在50h~(-1)Mpc处v_p=970±300km·s~(-1)的固有速度。因此我们的计算表明,由单一的弦扰动形成观测到的大尺度结构是困难的。双扰动模型有可能是解决困难的一种途径。     

字宙的早期温度探明

5月19日一个由印度天文学家领导的研究组宣布成功地测量出早期宇宙的温度,那时宇宙温度为零下264摄氏度,这比如今宇宙微波背景的零下270度略暖和一些。研究小组实际测量的是110亿光年之外一个类星体中一氧化碳的温度,他们测量了一氧化碳的波长,该波长受星系中气体温度的影响,而这些气体温度的加热则来自于宇宙微波背景辐射。     

宇宙常数与宇宙年龄问题

本文用球对称扰动模型导出了星系暗晕的平均密度与形成时间的关系 ,并由此估算银河系的形成时间tV.我们把球状星团的年龄作为银河系年龄tG 的代表 ,则tG tV 是宇宙年龄 .对Ωλ=0 ,0 .7和 0 .8的平坦宇宙模型 ,本文计算并讨论了能与它相洽的哈勃常数的范围 .结果表明 ,若哈勃常数大到 80km·s- 1 Mpc- 1 左右 ,引入宇宙常数并不一定能解决宇宙年龄的矛盾     

X射线之眼

如果你有一双能够看到×射线、甚至伽玛射线的眼睛,宇宙看起来会是什么样？你一定会为看到宇宙中不断发生的最最激烈的事件而惊叹不已!但事实上,要想探测到波长这样短的电磁波,我们必须要将望远镜发射到太空中去。虽然X射线与伽玛射线天文学的研究历史还很短,但也正因为此,在今后还会出现更加惊人的新发现!     

暗物质与暗能量新解

“热”光子使暗能量现身 现代天体物理学家认为,在宇宙成分中,暗能量约占73％;暗物质占23％;发光物质占0．4％（恒星和发光气体0．4％;辐射0．005％）：不可见的普通物质占3．7％（星系际气体3．6％;中微子0．1％;超重黑洞0.04％）。宇宙暗能量提供斥力,可解释宇宙加速膨胀（在已知物理中,只有万有引力,没有相应的斥力）;同时也能解释宇宙年龄困难。     

宇宙X射线背景辐射与活动星系核

本文介绍了宇宙X射线背景的研究近况。主要就宇宙X射线背景的两种理论观点——弥漫源观点和分立源观点来进行讨论。并对两派观点争论的焦点问题进行了详细的阐述。这个焦点问题与活动星系核的X射线辐射紧密相关。