甚高能γ射线的天空

在过去的几年中,随着探测到许多不同的银河系内外甚高能γ射线源--超新星遗迹、脉冲星风星云、巨分子云、恒星形成区、致密双星系统和活动星系核,甚高能γ射线天文学已经真正意义上成为了一门观测科学.     

资讯

美国航天局的研究人员8月5日展示了由哈勃天文望远镜拍摄的太空星系NGC3949的图片。科学家说,这个距地球5000万光年的星系,看上去眼熟极了,好像是我们银河系的孪生兄弟。NGC3949位于大熊星座,从天文学角度看,它距地球并不太远。它和银河系一样,也是一个具有螺旋臂的星系。在今年早些时候,美国航天局发表了另一个与银河系很相像的星系图片NGC7331。它也是螺旋形星系,与银河系的质量和恒星数量都很接近,也有外延的长臂。和银河系一样,它也每年产生几颗新星。不过科学家说,它靠中心部分有一个星体密集的环,可是他们不知道银河系是不是也有…     

宇宙之谜的线索

一个被认为围绕在银河系周围的看不见的晕圈可能成为两个天文学之谜的答案。 以色列的比尔沙巴,本古里安大学的戴维·埃勒和加州大学伯克利分校的约瑟夫·秀克认为:高速运动的脉冲星和伽玛射线的突爆现象可能都是因为在这个晕圈中,当白矮星相撞时,产生了中子星而造成的。 众所周知,大多数的星系都是被看不见的球状晕圈所包围,而这     

从旋涡到棒旋：银河结构大修正

根据近代天文学的观测研究,银河系曾被分类为旋涡星系,大体上由银盘、核球、银晕和暗晕四部分组成。然而,1960年代以来的一些工作表明,银河系的银盘和中央的核球并非如此有规则,银河系被重新分类为棒旋星系--中央有棒结构的旋涡星系。     

基于LAMOST巡天的银河系结构演化研究新进展

银河系至少是目前唯一能够获得单个恒星三维空间和运动信息的星系,这使得它成为我们得以详细研究的最重要的星系.更好地了解银河系的组成及其演化在星系天文学中起着至关重要的作用.自Hipparcos时代以来,人们开始以数以万计的恒星为样本研究银河系,这使我们能够在太阳附近发现许多新现象.SDSS和2MASS等巡天将我们的视野扩...     

如何理解高能伽玛射线暴?

伽玛射线暴(简称伽玛暴或gamma ray burst,GRB)是来自宇宙深处的、短时标的伽玛射线突然增强的现象,是宇宙大爆炸之后最猛烈的爆发现象.伽玛暴可分为长暴(持续时间T_(90)2 s)和短暴(T_(90)2 s).观测发现,长暴起源于大质量恒星的塌缩,而短暴起源于双致密星的并合.除了瞬时伽玛辐射,伽玛暴分别在暴后周、月和年时间量级上还会产生X射线、光学和射电余辉.理论上,伽玛暴的瞬时辐射被认为产生于相对论喷流内部的能量耗散过程,而多波段的余辉则产生于相对论喷流与外部介质之间的相互碰撞引起的外激波.因此,伽玛暴是研究致密天体(恒星级质量黑洞和中子星)诞生、引力波辐射、相对论激波、极高能宇宙线、高能中微子等极端物理现象以及高精度检验基本物理原理的天文实验室,也是早期宇宙恒星形成和演化、高红移星系、高红移宇宙学的重要探针.伽玛暴的研究横跨当今天文学、宇宙学、物理学等学科,是当前国际竞争最激烈的自然科学基础研究领域之一.2017年8月17日,LIGO(laser interferometer gravitational wave observatory)/Virgo引力波天文台和Fermi卫星同时分别探测到引力波事件GW170817和短时标伽玛暴GRB170817A,开辟了多信使天文学的新时代.本文结合相关的关键科学问题评述了伽玛暴和引力波电磁对应体研究领域的最新研究进展,并基于伽玛暴学科领域的发展态势和我国现有的研究基础,讨论如何抓住机遇、布局跨学科的重大研究计划,促进国内与伽玛暴相关科学设备成果的最大化,全面提升我国在这个领域的国际影响力.     

ARGO YBJ：为期5年的伽玛射线巡天观测＊

ARGO YBJ实验已经稳定运行了5年,产生了许多重要的科研成果。本文将总结ARGO YBJ对伽玛天文领域的贡献,包括河内源的伽玛射线能谱,河外活动星系核的爆发等现象的深入研究,以飨读者。在不久的将来,已经在计划之中的LHAASO实验将成为该领域内新一代的实验装置,对本文所介绍的所有研究,都将会得到极大的增强,显著地深化我们在伽玛射线天文学领域观测方面的研究。     

科学信息

Physics Today《今日物理》Vol.46.No.4,1993年 1.对行星系形成的探讨探讨行星系的形成与地球上人类起源密切相关。从18世纪拉普拉斯所处的年代至今,这项研究一直是现代天文学和行星科学的中心课题之一。研究证据表明,行星系在银河系中是众多纷繁的,而且许多行星上都有着适合于生命存在的条件。 2.入门性的大学物理研究项目从60年代起对物理学家的需求已基本达到平衡,但是导论性的物理学教科书却越编越厚,内容陈旧。     

宇宙线起源中物理学前沿问题

宇宙线是由奥地利物理学家赫斯在1912年高空气球实验中发现的.此后,人们在宇宙线的研究中发现了众多的基本粒子及其相互作用规律,中微子振荡的最早发现也来自太阳中微子和大气中微子实验.迄今为止,人们所知道的最高能量的粒子也来自于宇宙线的观测.宇宙线的起源、加速和传播是一个世纪科学问题,从中诞生了高能伽玛天文学、高能中微子天文学和极高能宇宙线天文学.目前,人们已经发现了为数众多的电子加速源,但作为宇宙线成分中最为主要的核子,其起源问题依然没有解决.精确测量宇宙线核子的成分和能谱,观测和研究高能伽玛射线、高能中微子及极高能宇宙线的产生地点和相关机制,有助于解决宇宙线的起源问题.此外,这些研究也是间接探测暗物质粒子,研究宇宙演化和新物理学规律的重要手段.     

多信使的盛宴

<正>在过去几十年内,天文学家已经观测到了几千个耀变体。"耀变体发射高能宇宙线和高能中微子"的图景很漂亮,却一直未得到有力的证实。但这个局面在2018年9月发生了改变:"冰立方"探测到一个遥远的超高能的中微子,而伽玛射线卫星探测到同一方向来的伽玛射线辐射。这两个探测结果表明,"耀变体发射高能宇宙线和高能中微子"的图景很可能是正确的,因此这个结果也被视为多信使天文学的一大突破。     

“高能天文台”2号卫星的观测成果

1978年11月美国宇航局发射的“高能天文台”2号卫星又叫爱因斯坦天文台,它装备有分辨率为几个角秒的大反射X射线望远镜等观测仪器.由于仪器的灵敏度比以往的高,所以在对已发现X射线源的天区进行搜索中有许多新的发现.它证认了43个新的射电源,其中10个是在银河系外,大部分可能是类星体.若这些射电源的确是类星体或活动星系的话,那末就能够说明X射线背景辐射.若将来的观测能确定这一点的话,这将是爱因斯坦天文台所作出的最重要的发现之一.它确定了30多个X射线源是X射线类星体,而在此之前,仅仅知道三个X射线类星体. 通过观测还认证了,离我们最近的一个射电星系——半人马座A,它的中心红外源与一个X射线源重合.在这个源的东北方向发现一个X射线的喷射流,同早先发现的光学、射电喷射流在一条线上,长约     

前沿

正研究人员发现两处"恒星摇篮"中国科学院紫金山天文台"银河画卷"巡天计划发布一项重要成果。研究人员在银河系中发现两个孕育恒星的巨大分子云,分别命名为"大江分子云"和"凤凰分子云"。此次研究成果发表在天文学权威刊物《天体物理学杂志》上。我们所处的银河系是一个旋涡状星系,它的旋臂附近隐藏着一些浓浓的云团,其中一些主要由氢气分子组成的云团就是分子云。分子云是恒星的前身,被称为"恒星摇篮"。     

本星系群中的新成员

本星系群通常是指以银河系为中心,半径为三百多万光年这样一个空间范围内星系的全体.美国加利福尼亚海尔天文台的查尔斯·科瓦尔(Charles Kowal)在1979年7月用帕洛玛山122厘米的施密特望远镜发现了一个新的星系,它位于不规则星系NGC6822附近,处于银河系和仙女座星系的中间,是一个17等的矮型星系.科瓦尔是个发现新天体的能手,在这以前他还发现另外三个矮型星系(即LGS1、2、3).这些矮型星系一般都小于银河系的万分之一,质量也很小.本星系     

黑洞大餐

长期以来，天文学家一直猜测银河的中心潜伏着一头巨大的怪物──黑洞。这是一个规模非常巨大的黑洞，恰好位于我们的轮状星系──银河系的正中。天文学家认为；既然其他星系中存在黑洞，因此银河系中也可能有黑洞。 但要找到黑洞，却并非易事。我们所熟知的可见光不能逃离黑洞，因此银河系中央是否真的有一头怪物；一直是个谜。 许多年来，观测者们一直在窥探银河系的中心。恒星和气体围绕银河系的中心快速移动，这暗示那里确实隐藏着某种庞然大物。但它是什么呢？如果它真的是黑洞，无线电望远镜应该能探测到一种信号，那就是超高热气体旋…     

月亮闪烁着γ射线

以可见光到X射线的波长来观测，太阳是太阳系卓越的表演者，然而以了射线来观测，月亮则比太阳明亮。康普顿7射线天文台望远镜最近拍摄的图片提供了这一现象的图像证据。美国马里兰州格林贝尔特国家宇航局戈达德宇宙飞行中心T射线天文台的研究者大卫·J·汤普查森（DavidJ．Thompson）说：“就我们所知，还没有其他天文部门看到月亮比太阳亮。”当高能宇宙射线（带电粒子）几乎以光速从银河系的遥远地区射入，以撞击月球时，Y辐射产生。它们激发了月球表面的原子核，然后辐射Y射线。和月亮不同，太阳有磁场，磁场偏转了宇宙射线或其它射…     

超级泡泡

在这幅最近发布、由钱德拉太空望远镜、斯皮策太空望远镜等合拍的集成照片上，嵌在银河系中一个卫星星系内的巨大尘埃气云里的星团“NGC1929”，以X射线波长炙热地闪耀着蓝光。     

科学之窗

银河系中的分子气体研究人员首次在银河系的遥远边缘探测到分子气体.位于美国麻萨诸塞州康桥布的哈佛-斯密森天文物理中心的研究人员蒂基尔(S·W·Digel)和桑德斯(P·Thadius)利用装在大楼屋顶上的毫米波射电望远镜,发现距银河系中心10万光年的圆盘状银河系边缘分布着一     

撩开黑洞的面纱

天文学家察觉到宇宙间存在着黑洞，这些引人入胜的物体位置在许多星系（包括我们的银河系）的中心。研究者们为了推断它们的存在，必须依靠两种间接的论证路线。首先，在靠近星系中心，恒星运动得极快，以致除有一种巨大质量——大到相当于10亿个太阳——的引力拉住它们，否则它们就会飞走。具有如此大质量的东西，一定是极其紧密的，理论家认为除了黑洞别无选择。其次，许多星系中心和双星系统以极大的速率喷涌出辐射和物质，它们一定包含着一种产生能量的非常高效的机构。理论上说，最高效的可能机器就是黑洞。黑洞之所以成为如此高效的机…     

来自太空的化肥

如果在银河系邻近星系中的恒星发生伽马射线大爆发，对地球上的生物来说或许不是一个好消息。但是一些科学家最近指出，这样的爆发可能在大约4.4亿年前向地球遍撒化肥，并最终使得地球陆地上绿意盎然。 至少在过去10年中，科学家一直猜测伽马射线大爆发曾经在远古地球上导致了数次生物大灭绝。伽马射线爆发被认为可能是超新星(即老年恒星爆炸)的副产品，也可能是致密(超高密度)恒星——中子星相撞的结果，爆炸和撞击释放超大量的高能辐射——伽马射线，这些射线聚集成两股“灯塔”式的超高能光柱。 迄今为止观察到的几乎所有伽马射线大爆发，都发生在那些遥远的星系。不过，在这去几十亿年中，至少有     

米波段射电望远镜——作用、结构、发展及我国的研究

射电天文手段,是现代天文学研究的三大手段之一,另两种手段是空间天文手段和地面上的天文手段.这三种手段相互配合又竞相发展,促成了当前天文学突飞猛进的局面.1984年10月,我国天文学工作者在密云成功地研制出我国第一架用以观测银河系以及遥远星系的“密云米波段综合孔径射电望远镜”,使我国在天文观测手段和技术方面又取得一大成果.《米波段射电望远镜》一文结合这一成果从射电天文技术和方法的角度介绍了米波段射电望远镜的作用、结构、设计思想和发展计划.