近400年來,人類在探索宇宙方面取得了長足的進步。我們知道了地球上再壯觀的煙火表演跟超新星爆發(fā)相比,都會黯然失色;一顆方糖大小的中子星就有數(shù)億噸重;宇宙中充滿著不可思議的物質,包括難以捉摸的黑洞、暗物質、引力波等。
不過對于一些重要的天體活動,一般的光學望遠鏡是無法探測到其內部的,要揭開它們的本質面紗還需要X射線天文臺的幫助。美國國家航空航天局(NASA)錢德拉X射線天文臺,跟哈勃空間望遠鏡一樣,是NASA在20世紀90年代開始實施的四大空間天文臺計劃之一,在人類的深空探索方面發(fā)揮了重要作用。
作者:(美)金伯利·阿坎德等出版社:江蘇鳳凰科學技術出版社譯者: 蔣云/陳維出版時間:2021年2月
日前,錢德拉X射線天文臺為回顧和紀錄20年來的探索成果,正式出版發(fā)行了其官方作品《NASA深空探索:錢德拉X射線天文臺20年全記錄》。從微觀到宏觀,本書分別展示了恒星的誕生和死亡、星系、星系團,以及意料之外的探索結果。書中鮮活的圖片以及簡單明了的文字解釋,使普通讀者也能輕松搞懂深奧的天文學問題。
著名的蟹狀星云在可見光下璀璨奪目,但用錢德拉X射線觀測,我們才能夠揭示蟹狀星云的內部核心——其中心是超新星爆發(fā)后留下的一顆密度極高、快速旋轉的中子星。
引力波又是什么呢?借助錢德拉X射線天文臺的觀測,我們知道,如果兩顆大質量恒星爆炸后留下的中子星靠得很近,它們的軌道距離就會縮小,直到中子星合并,被稱為時空漣漪的引力波便由此產生。因此,我們除了通過電磁波、光譜等手段觀測宇宙外,還可以通過引力波更好地了解宇宙中所發(fā)生的各種事件及其相關信息。
關于著名的“柴郡貓”星系群的介紹,讓我們了解到暗物質可能是宇宙物質的主要組成部分,但它又是一種不可見的物質,無法被電磁波探測到,因此天文學家利用愛因斯坦廣義相對論中預言的引力透鏡現(xiàn)象來推斷暗物質的存在。“貓臉”輪廓是因為附近的暗物質扭曲了背景星系光線,即發(fā)生了所謂的引力透鏡效應,這揭示了暗物質的存在。
美麗的貓眼星云圖像則是X射線波段和光學波段的合成圖像,貓眼星云是一個行星狀星云,“貓眼”中心的紫色部分來自錢德拉X射線天文臺的觀測。
仙后座A是錢德拉X射線天文臺發(fā)射升空后觀察到的第一批天體之一,它是一個壯觀的超新星遺跡,它告訴我們地球上生命所需的大部分元素從何而來。大質量恒星會以超新星爆發(fā)的形式結束生命,并以此向銀河系播撒已知生命所必需的碳、氮、氧、硅和鐵等元素。從這種角度來看,實際上我們都是星辰的一部分。
斯蒂芬五重星系是一個由5個星系組成的星系群,其中一個星系正在以每小時322萬千米的速度穿過其他星系,劇烈的碰撞沖擊波,產生了X射線輻射脊,由此形成了一個奇特的藍色光弧……
書中包含了由錢德拉X射線天文臺獨家以及合作拍攝的眾多天文照片,既有X射線波段圖,也有與其他波段的合成圖。著名的創(chuàng)生之柱是鷹狀星云的一個恒星形成區(qū),錢德拉X射線天文臺識別出數(shù)百顆非常年輕的恒星,生成了這幅恒星誕生的絕美圖像。
全書由中國科學院紫金山天文臺專家精心翻譯、審校。對書中專業(yè)知識和專有名詞都進行了詳細地核實,并更新了相關數(shù)據,同時為便于讀者更好地理解,也添加了一些必要的注釋,可以說是我們理解宇宙關鍵知識的一部入門作品。
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