七十年代的X射线天文学

七十年代是X射线天文学空前发展的时代,自美国的“乌呼鲁”卫星成功之后。世界上的各航天大国分别发射了自己的X射线卫星,累积有十几个之多。     

从“天马”到“银河”——八十年代的X射线天文学

经历了七十年代的高速发展之后,X射线空间天文学在整个八十年代显得相对沉寂,尤其是美国挑战者号航天飞机失事,更是使得美国在之后的几年时间里停止了航天活动。所以,在这十年里,美国在x射线天文学上的比重有了一定下降,推动该领域发展的主要是日本以及欧洲的国家。     

“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。     

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）。     

早期的伽玛射线天文学

伽玛射线天文学的开端 人类第一个装有伽玛射线天文设备的卫星是美国的“探测者11号”（Explorer11,图1）。该卫星的体型非常小,重量只有75千克,星载的伽玛射线仪器大约有20千克,可以接收大于50MeV的伽玛射线（图2）。“探测者11号”于1961年4月27日升空,到同年9月,由于电池故障,卫星停止工作。     

九十年代的伽玛射线天文学（上）

九十年代,是伽玛射线天文学由初创逐步步入成熟的时代。本文将集中介绍这一时期的代表卫生-美国的“康普顿伽玛射线天文台”（Compton Gamma Ray O bservatory,简称CGRO） “康普顿”卫星一览 “康普顿”卫星属于美国宇航局（NASA）的大望远镜项目（Great Observatories）,是其中的第二颗。除了NASA以及美国众多的科研机构和大学以外,欧洲空间局也在这个项目中占有一定份额。     

康普顿化的计算-推广的Kompaneets方程与Monte Carlo方法比较

在X射线天文学以及辐射物理学中,当硬X射线穿过" 冷"的等离子体时所发生的Compton软化是一种重要的辐射转移过程.简要介绍推广的Kompaneets方程,该方程在hv〈mec2及kTe〈mec2较宽松的条件下广泛成立,因此不仅能处理Compton硬化过程,而且也适用于Compton软化过程,后者在目前快速发展的X射线和γ射线天文学中十分重要.基于此方程,我们对天体物理中4种常见辐射谱(Gauss型发射谱线、黑体辐射谱、幂律辐射谱和热轫致辐射谱)在Compton软化情况下的谱演化进行了数值求解,并同Monte Carlo模拟结果做比较,证实了推广的Kompaneets方程的正确性和有效性.最后指出此方程在X射线天文学和γ射线天文学中的重要意义和潜在应用.     

X射线天文学的新世纪

介绍了21世纪国际上第一个X射线天文学会议的简况。     

双光子湮灭吸收截面和吸收系数

双光子湮灭造成的γ射线吸收是γ射线天文学辐射转移理论的一个重要内容。通过相对论变换，将目前QED理论给出的仅在动量中心参考系中表示的双光子湮灭截面推广到实验室系（观测者系），并用湮灭前两光子的能量hw,hw‘及夹角θ表示此截面，便于γ射线在天文学中的实际应用。进一步，在各向同性周边辐射场的一般前提下，求出方向平均的简化截面公式σ（w,w‘），得出方向平均的湮灭阈值条件和湮灭概率最大时两个光子能量的匹配条件。进一步确认在γ射线天文学中，双光子湮灭截面和γ光子－电子的康普顿散射截面确有可比性。最后完成了天体物理中几种常见低频辐射场如热韧致辐射场、黑体辐射场以及非热的幂律场中双光子湮灭吸收系数krr(hw)-hw的计算曲线，并给出较详细的物理讨论。     

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!     

γ暴研究的重大突破：余辉的发现与观测研究

由于BeppoSAX卫星的独特贡献,最近观测到了若于Υ暴在X射线、光学甚至射电波段上的对应体,一度陷入困境的Υ暴研究再次取得了突破性的进展。目前已经观测到了Υ暴GRB970228持续六个月以上的光学余辉,发现它可能位于一个暗弱的宿主星系中;GRB970508的光学余辉有较为复杂的表现,并测出其红移范围0．85＜z＜2．1。在该暴发生约五、六天之后,还观测到了射电耀发现象。观测上的重大突破比较有力地支持了Υ暴的宇宙学起源及火球模型。     

第九批天文学名词的推荐译名

介绍了21世纪国际上第一个X射线天文学会议的简况     

早期的X射线天文学

之前的本系列文章中,主要介绍了紫外一光学一红外波段的空间望远镜,从本期开始将把目光转移到高能电磁波段,首先介绍的是X射线波段的天文卫星。     

行星天文学的重要地位及其热点

对1995年至2001年《Natue》和《Science》上发表的天文学论文的统计表明，行星天文学领域的论文数量明显超过天文学的其它分支学科，占天文学总论文数的1/3左右。从这个角度来看，行星天文学是天文学最活跃和重要的分支学科之一。对这些论文具体内容的分析可以给出当前行星天文学领域的若干热点问题。相比之下，我国对这一重要领域的关注和投入还远远不够。     

甚高能γ天文学简介

介绍了天体物理过程中的甚高能γ射线(TeV能段)的发射机制、探测方法和甚高能,γ射线天文学对于宇宙线和天体物理学研究的意义.还简要概述了国内外的甚高能,γ天文学探测实验以及所取得的物理成果.     

第十三批天文学名词的推荐译名

中国天文学会名词审定委员会从1985年起开始在《天文学进展》发表天文学名词的推荐译名,到2004 年已公布了12批共2025个名词。现再推荐第13批126个名词,其中大多数是近年出现的天文学新词。希望读者在使用过程中对译名提出改进意见。     

未来的空间红外设备

最近,太阳系外行星探测、恒星形成与星系核的活动性、星系的起源与演化等天文学研究领域异常火热,这也间接造成了红外天文学的空前发展。未来,将有一批不同用途的红外卫星被送上太空。这里,我们将概括介绍其中最具代表性的几个。     

试论我国天文学的未来发展

本文针对中国天文学面临的挑战,对我国天文学的现状及存在的问题进行分析,提出了对未来发展对策的建议。     

第十一批天文学名词的推荐译名

中国天文学名词审定委员会在《天文学进展》第3卷第4期(1985)、第7卷第2期(1989)、第9卷第2期(1991)、第12卷第2期(1994)、第15卷第1期(1997)、第16卷第2期(1998)、第17卷第4期(1999)、第19卷第3期(2001)和第21卷第1期(2003)上刊登了本委员会提供的10批共1581个天文学名词的推荐译名。现再推荐第11批93个,其中大多数是近年出现的天文学新词。希望读者在使用过程中对译名提出改进意见。     

中外大学天文学教材评述

大学天文学是高校天文学专业最重要的专业基础课程, 主要 讲授天文学的基础知识和发展全貌, 具有覆盖面广、知识点多的特点. 教材的质量对于帮助学生理解天文学的基本原理和方法、提高学术水平和科学素养起到关键作用. 对于非天文学专业的学生和天文爱好者, 天文学教材也是拓展科学知识和认知宇宙的重要途径. 我国的大学天文学教材建设与欧美发达国家相比在数量和质量上还有不小差距. 梳理了国内外较有代表性的大学天文学教材, 评述其特色、优势和有待改进之处, 比较中外教材在内容和写法上的异同. 通过分析国外优秀教材的编著理念、方法和技巧, 为我国未来天文学教材建设提供参考建议.