“钱德拉”十年的重大发现

钱德拉X射线天文台简介 钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory,缩写为CXO）,是美国宇航局（NASA）于1999年7月23日由哥伦比亚号航天飞机运载升空的一颗X射线天文卫星,是NASA大型轨道天文台计划的第三颗卫星,它是以美籍印度物理学家,诺贝尔物理奖获得者苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡命名的。这颗卫星的特点是兼具极高的空间分辨率和能谱分辨率,被认为是X射线天文学上具有里程碑意义的空间望远镜,标志着X射线天文学从测光时代正式进入了光谱时代。     

由对FRⅡ射电星系的X射线观测试预言射电噪活动星系核的X射线喷流

在早期的文章中,基于耀变体(Blazar)的知识,我们预言了在射电噪活动星系核(AGN)中心10 kpc范围内X射线喷流的存在.钱得拉(Chandra)卫星最近对低功率射电星系的X射线观测与我们的预言相一致.在本文中我们研究了kpc尺度喷流中的电子加速,并建议通过对强的FR Ⅱ射电星系中所预言的X射线喷流的钱得拉卫星的X射线的观测,来研究红的耀变体中的康普顿冷却以及在内部致密喷流和大尺度延伸喷流间环境的不同.以上的研究可以进一步检验我们的关于射电噪活动星系核中kpc尺度X射线喷流的模型.     

由对FRⅡ射电星系的X射线观测试预言射电噪活动星系核的X射线喷流

在早期的文章中，基于耀变体（Blazar)的知识，我们预言了在射电噪活动星系核（AGN）中心10kpc范围内X射线喷流的存在。钱得拉（Chandra)卫星最近对低功率射电星系的X射线观测与我们的预言相一致。在本文中我们研究了kpc尺度喷流中的电子加速，并建议通过对强的FRⅡ射电星系中所预言的X射线喷流的钱得拉卫星的X射线的观测，来研究红的耀变体中的康普顿冷却以及在内部致密喷流和大尺度延伸喷流间环境的不同。以上的研究可以进一步检验我们的关于射电噪活动星系核中kpc尺度X射线喷流的模型。     

天鹅座X-3 X光子对γ射线的吸收

通过处理天文卫星COS-B的数据,我们首次获得了Cygnus X-3的γ射线像,并且发现了150—5000 MeV高能γ辐射与2—12keV X辐射强度的负相关现象,即X射线高态时的γ辐射比低态时弱. γ-X负相关现象可以用吸积盘X射线冕区中密集的X射线光子对γ射线的吸收作用解释.     

基于Chandra的活动星系核观测

活动星系核（AGN）是宇宙中最奇特的天体之一。它是真正意义上的全波天体，其中X射线波段的发射功率占到全波段功率的50％左右。AGN的X射线辐射研究涉及天体物理中的最基本问题，例如能量产生、辐射机制和宇宙论等，而Chandra X射线卫星的高分辨率图像和光谱对这一研究有着重要作用。以Chandra卫星的部分观测结果为例，简要介绍了几类不同类型AGN的X射线辐射研究进展：（1）宽吸收线类星体APM08279＋5255（z=3．91）的X射线谱分析，以及高红移类星体的观测概况；（2）Seyfert星系NGC 4151延展X射线发射问题的解决，及NGC 1068X射线辐射与光学波段的高激发态发射线（[OⅢ]λ5007）有很强相关性的发现；（3）6个BLLac天体样本的X射线环境分析；（4）射电星系X射线喷流的观测等。     

Ⅰ型X射线暴和中子星周围物质的相互作用研究进展

Ⅰ型X射线暴是发生在中子星小质量X射线双星表面的不稳定核燃烧过程。Ⅰ型X射线暴的辐射可对中子星周围的物质产生显著影响。文章回顾了Ⅰ型X射线暴与中子星周围物质之间的相互作用的观测结果和理论解释,包括坡印亭-罗伯逊效应引起的吸积率增加、Ⅰ型X射线暴能谱中的吸收限特征、吸积盘反射、千赫兹准周期震荡信号的变化、冕冷却导致的硬X射线缺失等;此外,还介绍了NICER卫星相关观测的最新进展。     

先进宇宙学与天体物理学卫星

先进宇宙学与天体物理学卫星（Advanced Satellite for Cosmologyand Astrophysics,简称ASCA,图1）,也被翻译为宇宙学和天体物理学高新卫星,是日本成功发射的第四颗X射线天文卫星     

钱德拉X射线天文台

九十年代,在美国发射的高能天文卫星之中。“钱德拉X射线天文台”（Chandra X—ray Observatory。简称CXO,习惯上称为Chandra）无疑是最重要的。它于1999年夏天进入太空。     

九十年代的伽玛射线天文学（下）

九十年代,除了美国的“康普顿伽玛射线天文台”,另一个对伽玛射线天文学作出了突出贡献的空间望远镜是意大利与荷兰联合研制的“‘皮波’X射线天文卫星”（BeppoSAX,图1）。     

M型星AT Mic的X射线耀发统计研究

恒星耀发是剧烈的恒星活动过程,对恒星周围行星的大气构成和生命演化有重大影响.恒星耀发的辐射主要分布在光学和X射线波段,其中耀发时X射线波段流量可以增大数十至数百倍.M型耀星是最有可能存在类地行星的宿主恒星,因此,研究M型耀星的X射线耀发分布对寻找宜居的类地行星具有重要意义,并且也可以为即将发射的爱因斯坦探针卫星(Ein...     

Ⅰ型X射线暴多峰结构的研究进展

Ⅰ型X射线暴(热核暴)是发生在小质量X射线中子星双星系统中X射线波段流量突然大幅度增加的一种高能现象.在热核闪模型下,此现象被认为主要由中子星表面热核不稳定燃烧主要引起的.典型X射线暴的光变曲线呈现快速上升(1～5 s)、e指数下降(10～100 s)的单峰结构.随着X射线暴样本的增加,在观测上出现了一类多峰结构的热核...     

BATSEγ射线暴和太阳硬X射线暴的强度和时间特征

本文研究了CGRO卫星上BATSE探测器对硬X天空监测过程中触发和记录到的1 0 0 0多个γ暴和 40 0 0多个太阳硬X射线暴的强度和时间性质 ,发现它们的强度分布相似 ,这也许意味着硬X射线天空中两种主要的爆发现象机制相似 ,同时对将γ暴的强度分布作为其宇宙学起源的证据提出了疑问 .对太阳暴的持续时间分析表明 ,其强度和持续时间呈正相关 ,而γ暴是弱负相关 .太阳暴的强度和持续时间在BATSE运行过程中有长时标变化 ,最近对γ暴的研究也发现了这种现象     

罗西X射线时变探测器

新年伊始,从美国宇航局传来消息：“罗西X射线时变探测器”（XTE）退役了。在过去了的16年里,基于这架空间X射线卫星的观测数据,科学家发表了2200篇论文,92篇博士论文。     

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。     

超新星遗迹MSH 15-56和CTA 1

对于超新星遗迹MSH 15-56和CTA 1,本文较详细地公布了由爱因斯坦卫星得到的X射线观测资料.根据这些资料,导出其物理特性,推导和预言其射电流量,并与前人的射电观测进行了比较.     

成像硬X射线望远镜在美国和欧洲的发展

硬X射线能带 (2 0KeV～ 1MeV)是我们了解天体物理中高能辐射过程的一个好窗口。成像硬X射线望远镜可以提供更好的分辨率和灵敏度来研究硬X射线天体物理学。本文介绍了成像硬X射线望远镜在美国和欧洲的发展 ,这包括 :1 )EXITE2 ,由美国哈佛———史密松林天体物理中心设计和运行的一个光电开关成像硬X射线望远镜 ;2 )EXIST ,一个成像硬X射线全天巡天望远镜 ,将于 2 0 1 0年由ULDB (EXIST -LINE)或国际空间站 (EXIST -ISS)承载 ;3)HERO ,由NASA/MSFC建造的一个新的硬X射线光学仪器。     

天鹅座X-3的高能γ射线

对欧洲γ天文卫星COS-B数据的分析迄今未能发现在天鹅座X-3位置上存在着γ射线点源,从1977年6月到1980年6月,COS-B对Cyg-X天区进行了三次观测,各次观测的主要参数见表1,在第22次观测和第36次观测期间,天鹅区X-3大部分时间处于X辐射低态,各自只有6天左右处于高态;在第51次观测期间,大部分时间为X辐射高态,只有7天左右处于低态。     

空间太阳硬X射线成像仪量能器读出电子学设计

先进天基太阳天文台(ASO-S)是中国科学院空间科学先导专项2期规划的太阳观测卫星,其针对第25个太阳活动峰年,同时观测太阳磁场、日冕物质抛射和太阳耀斑爆发.硬X射线成像仪(HXI)作为该卫星3个科学载荷之一,实现了高时间分辨率和空间分辨率的太阳硬X射线成像观测,其量能器由99套溴化镧闪烁晶体-光电倍增管探测单元和读出电子学板构成,实现了30–200 keV的硬X射线光子能谱测量.针对HXI量能器的观测需求,设计了一套空间高事例率读出电子学系统,并通过实验室测试,证明了该系统单事例读出死时间小于2μs,同时验证了该系统电子学噪声小于120 fC,积分非线性小于2%,满足HXI仪器要求.     

窄线赛弗特Ⅰ型星系中可能具有吸积盘热辐射起源的软X射线超

理论上,低质量高吸积率活动星系核的标准吸积盘黑体热辐射有可能形成软X射线波段的超出。然而,活动星系核的软X射线超温度为0.1 keV左右,显著高于标准吸积盘理论预言的最高有效温度。只有Yuan等人在2010年报道的RX J1633+4718是一个例外,其软超温度为32.5_-6.0^+8.0 eV,显著小于0.1 keV,并与吸积盘理论预言的温度相符;此外,其光度也符合吸积盘的理论预期。因此该软X射线超很可能起源于吸积盘的热辐射。这一类源对于吸积盘理论和软X射线超的研究都有重要意义。文中使用ROSATPSPC数据,在所有已知的窄线赛弗特Ⅰ型星系（Narrow Line SeyfertⅠgalaxies,NLSIs）中寻找类似于RX J1633+4718的源,即软X射线超可能起源于吸积盘热辐射的源。分析了150个源的245条光谱,其中58个源的90条光谱具有显著的软X射线超。样本中软X射线超温度分布的平均值T_soft为0.10keV,标准偏差为0.03 keV。除了RX J1633+4718外,只有3个源的软X射线超温度小于60 eV,而且温度接近吸积盘最高温度。这个结果表明,类似于RX J1633+4718的具有低温软X射线超的源很稀少。最后,在具有黑洞质量估计的26个源中,软超温度与黑洞质量M_BH、爱丁顿比L/LEdd及预期吸积盘最高温度T_max都没有明显的关联性,与前人的结果一致。     

应用X射线源的航天器姿态测量

在介绍X射线源和X射线探测器、准直器的基础上,重点描述了应用X射线源测量航天器姿态参数的原理和方法。对X射线星扫描仪的结构、扫描观测X射线源方法和矩形准直器响应函数等做了介绍,较详细地论述了应用单准直器X射线星扫描仪和差分准直器X射线星扫描仪确定航天器姿态参数的测量模型,并进行了二者间的比较和分析。简单讨论了X射线星扫描仪测量建模和应用测量模型拟合航天器姿态参数的算法问题。最后,对采用编码孔径系统确定航天器姿态参数的方法做了概括性介绍。