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X射线天文卫星

指数 X射线天文卫星

X射线天文卫星是观测天体的X射线辐射为主要目的的人造卫星,是X射线天文学的主要研究设备。 第一颗X射线天文卫星是1970年12月12日美国在肯尼亚发射的乌呼鲁卫星,该卫星原名“探险者42号”,又名“小型天文卫星1号”(SAS-1),因发射当天正值肯尼亚独立7周年纪念日而得名Uhuru(兹瓦西里语意为“自由”)。卫星上装有两个相互反向的X射线探测器,利用卫星的旋转进行了系统的X射线巡天,确定了约350个X射线源,发现了许多银河系中的X射线双星、来自遥远星系团的X射线,以及第一个黑洞候选天体——天鹅座X-1。乌呼鲁卫星的观测取得了极大的成功,被认为是X射线天文学发展史上的一座里程碑。 除了乌呼鲁卫星以外,1970年代至1980年代,各国还相继发射了一系列X射线天文卫星,包括英国的羚羊5、荷兰天文卫星、美国的小型天文卫星3号、高能天文台1号(1977年)和高能天文台2号(又名“爱因斯坦卫星”)、欧洲的X射线天文卫星(EXOSAT)、日本的银河卫星等,其中1978年发射的爱因斯坦卫星首次采用了大型掠射式X射线望远镜,能够对X射线源进行成像,是1970年代取得成果最多的X射线卫星。 20世纪90年代,意大利和荷兰共同研制的BeppoSAX卫星发现了伽玛射线暴的X射线余辉。德国、美国、英国联合研制的伦琴卫星(ROSAT)首次在软X射线波段进行了巡天观测,在9年时间里新发现了7万多个X射线源,使X射线源的总数达到了12万个。1993年日本发射的ASCA卫星则首先将CCD设备用于X射线成像。美国的罗西X射线时变探测器(RXTE)虽然不能成像,但是能够探测X射线源的快速光变。1999年,两个重要的X射线天文卫星先后发射升空——美国的钱德拉X射线天文台和欧洲的XMM-牛顿卫星。前者具有极高的空间分辨率(小于1角秒)和较宽的能段(0.1-1keV),后者则具有非常高的谱分辨率。它们是21世纪初X射线天文学主要的观测设备,取得了一大批重要的研究成果。除此之外,1990年代升空的X射线望远镜还有俄罗斯发射的探测高能X射线的伽马1卫星、日本发射的用于观测太阳耀斑的阳光卫星等。 截止到2006年,正在工作的X射线天文卫星有欧洲的XMM-牛顿卫星、美国的罗西X射线时变探测器、钱德拉X射线天文台、日本的朱雀卫星(Astro-E2)、中国的硬X射线调制望远镜。此外,欧洲的国际伽玛射线天体物理实验室(INTEGRAL)和美国的雨燕卫星也安装有X射线观测设备。计划中的下一代X射线天文卫星有美国的Constellation-X、欧洲的XEUS(X-Ray Evolving Universe Spectroscopy)等。.

21 关系: 乌呼鲁卫星伦琴卫星伽玛射线暴国际伽玛射线天体物理实验室BeppoSAX卫星CCD硬X射线调制望远镜罗西X射线计时探测器爱因斯坦卫星黑洞阳光卫星钱德拉X射线天文台肯尼亚银河系雨燕卫星X射线X射线天文学X射线联星XMM-牛顿卫星朱雀卫星星系团

乌呼鲁卫星

乌呼鲁卫星(Uhuru),原名“X射线探测卫星”、“探险者42号”或“小型天文卫星1号”(SAS-1),是人类历史上第一颗X射线天文卫星,由美国于1970年12月12日在肯尼亚发射升空。发射当天正值肯尼亚独立7周年纪念日,因此得名Uhuru(兹瓦西里语意为“自由”)。乌呼鲁卫星的运行轨道近地点为520公里,远地点560公里,轨道倾角3度,周期96分钟。卫星上安装了两个相互反向的X射线正比计数器,能段范围为2-20keV,每个探测器接收面积为840平方厘米,用机械准直的方法分别构成0.5°×0.5°、5°×5°的视场,利用卫星周期为10分钟的自转对天空进行了扫描,确定了339个X射线源,包括X射线双星、超新星遗迹、星系团、塞弗特星系等等,还有第一个黑洞候选天体——天鹅座X-1。它还发现了星系团的弥散X射线辐射源。乌呼鲁卫星于1973年3月停止工作。这颗卫星取得了极大的成功,被认为是X射线天文学发展史上的一座里程碑。.

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伦琴卫星

伦琴卫星(Röntgensatellit,缩写为ROSAT)是德国、美国、英国联合研制的一颗X射线天文卫星,为纪念发现X射线的德国物理学家伦琴而命名。.

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伽玛射线暴

伽玛射线暴(Gamma Ray Burst,缩写GRB),又称伽玛暴,是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然增强,随后又迅速减弱的现象,持续时间在0.01-1000秒,辐射主要集中在0.1-100 MeV的能段。伽玛暴发现于1967年,数十年来,人们对其本质了解得还不很清楚,但基本可以确定是发生在宇宙学尺度上的恒星级天体中的爆发过程。伽玛暴是目前天文学中最活跃的研究领域之一,曾在1997年和1999年两度被美国《科学》杂志评为年度十大科技进展之列。.

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国际伽玛射线天体物理实验室

国际伽玛射线天体物理实验室(International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory,缩写为INTEGRAL)是欧洲宇航局研制的伽玛射线天文卫星,于2002年10月17日在俄罗斯位于哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天中心用质子号火箭发射升空,运行在近地点9,000公里、远地点155,000公里的椭圆轨道上。该卫星是美国宇航局康普顿伽玛射线天文台的继任者,主要工作是在软X射线波段进行巡天,并获取伽玛射线源的高分辨率图像。卫星上同时安装了X射线望远镜和光学望远镜,以便对目标进行多波段联合观测。 国际伽玛射线天体物理实验室的卫星平台采用了与XMM-牛顿卫星相同的构造,这样做的好处是节省了成本。卫星上携带的主要科学仪器有:.

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BeppoSAX卫星

BeppoSAX是一颗意大利和荷兰合作研制的X射线天文学人造衛星。这颗卫星的结构和控制系统是由多个意大利和荷兰公司制造的,其科学仪器则由意大利国家研究委员会的研究所研制。BeppoSAX卫星以意大利天文学家朱塞佩·奥基亚利尼的昵称Beppo命名,SAX是X射线天文卫星(Satellite per Astronomia i raggi X)的缩写。 BeppoSAX的一个重要成就是辨认了许多与伽玛射线暴相关联的银河系外天体。 BeppoSAX是1996年发射的,本来计划运行两年,但是实际上一直运行到2002年4月30日,此后该卫星的轨道跌落太快,一些亚系统开始失灵。最后于2003年脱离轨道,坠入太平洋。.

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CCD

CCD可以指:.

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硬X射线调制望远镜

X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope,简称HXMT),又名慧眼,是中国研制的第一个X射线天文卫星,于2017年6月15日11时在酒泉卫星发射中心由长征四号乙运载火箭成功发射至预定轨道。探测器将用于X射线宽波段巡天,发现被尘埃遮挡的超大质量黑洞和未知类型天体;通过观测黑洞、中子星、活动星系核等高能天体;研究致密天体和黑洞强引力中物质的动力学和高能辐射过程;探索利用X射线脉冲星实现航天器自主导航的技术和原理。 该项目是中国科技部,中国科学院和清华大学共同合作的,自2000年以来一直在发展。.

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罗西X射线计时探测器

罗西X射线计时探测器(Rossi X-ray Timing Explorer,缩写为RXTE)是美国宇航局于1995年12月30日发射的一颗X射线天文卫星,目的在于探测X射线源的快速光变。它的特点是不能成像,但是具有良好的时间分辨本领、较宽的波段和较大的接收面积。 罗西X射线计时探测器上携带的主要科学仪器有:.

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爱因斯坦卫星

爱因斯坦卫星是哈佛-史密松天体物理中心和美国宇航局研制的X射线天文卫星,于1978年11月13日发射升空,原名“高能天文台2号”(HEAO-2),为纪念著名物理学家爱因斯坦诞辰100周年而命名为“爱因斯坦卫星”。这颗卫星上面首次安装了能对X射线进行成像的大型掠射式望远镜,由4层套筒组成,口径0.6米,总接收面积为350平方厘米,分辨率能够达到3-5角秒。 截至1981年4月停止工作前,爱因斯坦卫星取得了丰富的成果,包括:首次获得了超新星遗迹的激波图像、星系团中高温气体的图像,精确测量了包括X射线双星、星系和类星体在内超过7000个X射线源的位置,发现了几乎所有当时已知的类星体都是X射线源,发现了一些的正常恒星也会发出很强的X射线辐射,还发现宇宙X射线背景辐射主要是由分立的X射线源,特别是活动星系核所贡献的。这些成果大大促进了X射线天文学的发展,爱因斯坦卫星也被认为是X射线天文学发展史上具有里程碑意义的一颗天文卫星。.

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黑洞

黑洞(英文:black hole)是根據廣義相對論所推論、在宇宙空間中存在的一種質量相當大的天體和星體(並非是一般認知的「洞」概念)。黑洞是由質量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗盡後,發生引力坍缩而形成。黑洞的質量是如此之大,它产生的引力场是如此之强,以致于大量可測物质和辐射都无法逃逸,就連传播速度極快的光子也逃逸不出來。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体,故名黑洞。在黑洞的周圍,是一個無法偵測的事件視界,標誌著無法返回的臨界點,而在黑洞中心有一個密度趨近於無限的奇異點。 當恆星內部氫元素全部核融合完畢時,因燃料用完無法抵抗自身重力而開始向內塌陷,但隨著壓力越來越高,內部的重元素會重新開始燃燒導致瞬間膨脹,這時恆星的體積將暴增至原先的數十倍至百倍,這便是紅巨星,質量更大的恆星則會發生超新星爆炸,無論是紅巨星或是超新星,都會將外部物質全部吹飛,直到連重元素也燒完時,重力又會使得恆星繼續向內塌陷,最後形成一顆與月球差不多大小的白矮星,質量稍大的恆星則會形成中子星,會放出規律的電磁波,至於質量更大的恆星則會繼續塌陷,強大的重力使周圍的空間產生扭曲,最後形成一個密度每立方公分約一億噸的天體:「黑洞」。直至目前為止,所發現質量最小的黑洞大約有3.8倍太陽質量。 黑洞無法直接觀測,但可以藉由間接方式得知其存在與質量,並且觀測到它對其他事物的影響。藉由物體被吸入之前因高熱而放出紫外線和X射線的「邊緣訊息」,可以獲取黑洞的存在的訊息。推測出黑洞的存在也可藉由間接觀測恆星或星際雲氣團繞行黑洞軌跡,來取得位置以及質量。 黑洞是天文物理史上,最引人注目的題材之一,在科幻小說、電影甚至報章媒體經常可見將黑洞作為素材。迄今,黑洞的存在已得到天文學界和物理學界的绝大多數研究者所認同,並且天文界不時提出於宇宙中觀測到已存在的黑洞。 根據英國物理學者史蒂芬·霍金於2014年1月26日的論據:愛因斯坦的重力方程式的兩種奇點的解,分別是黑洞跟白洞。不過理論上黑洞應該是一種「有進沒出」的天體,而白洞則只能出而不能進。然而黑洞卻有粒子的輻射,所以不再適合稱其名為黑洞,而應該改其名為「灰洞」,先前認為黑洞可以毀滅資訊情報的看法,是他「最大的失誤」。.

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阳光卫星

阳光卫星(Yohkoh),原名Solar-A,是日本宇宙航空研究开发机构与美国和英国联合研制的一颗太阳探测卫星,于1991年8月30日在日本鹿兒島縣内之浦航天中心发射升空。 阳光卫星运行在一条近圆形的轨道上,搭载的主要仪器有软X射线望远镜(SXT)、硬X射线望远镜(HXT)、布拉格晶体摄谱仪(BCS),以及宽带摄谱仪(WBS)。四台仪器每天产生约50Mb的数据。 20世纪90年代,阳光卫星上的软X射线望远镜一度是世界上唯一一台监视太阳活动的X射线望远镜,记录下了一个完整的太阳活动周期内的图像,取得了一批重要的成果。 阳光卫星的最初设计寿命为3年,但在发射后的十余年时间里一直工作,直到2001年12月14日因电力不足而停止观测,并于2005年9月12日在地球大气层中焚毁。.

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钱德拉X射线天文台

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年发射的一颗X射线天文卫星,以美国籍印度物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡命名,為大型轨道天文台计划的第三颗卫星,目的是观测天体的X射线辐射。其特点是兼具极高的空间分辨率和谱分辨率,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进入了光谱时代。.

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肯尼亚

肯尼亚共和國(Jamhuri ya Kenya,Republic of Kenya,,或)位於非洲東部,濒临印度洋,與索馬里、埃塞俄比亚、南蘇丹、烏干達、坦桑尼亚接壤,面积约58万平方公里。肯尼亚人口约4679万,一共有42个民族,分成班图、尼罗和库施特三大语系,官方语言是英语和斯瓦希里语。全国分为47个县市,首都为内罗毕。 肯雅曾是英国殖民地,1963年12月12日從英國獨立。东非大裂谷将肯尼亚分为两半,恰好与横贯全国的赤道相交叉,肯尼亚因此获得了“东非十字架”的称号。肯亞是撒哈拉以南非洲经济基础较好的国家之一,农业、服务业和工业是国民经济三大支柱,受基础设施投资及私人消费增长的影响,肯尼亚2015年國內生產總值为614.1億美元,经济增长率达5.6%。 肯尼亚是联合国、非洲联盟、不结盟运动、七十七国集团和东非共同体成员国。联合国人居署及联合国环境署(又名联合国环境规划署)总部设置在肯尼亚首都内罗毕。.

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银河系

銀河星系(古稱银河、天河、星河、天汉、銀漢等),是一個包含太陽系 的棒旋星系。直徑介於100,000光年至180,000光年。估計擁有1,000億至4,000億顆恆星,並可能有1,000億顆行星。太陽系距離銀河中心約26,000光年,在有著濃密氣體和塵埃,被稱為獵戶臂的螺旋臂的內側邊緣。在太陽的位置,公轉週期大約是2億4,000萬年。從地球看,因為是從盤狀結構的內部向外觀看,因此銀河系呈現在天球上環繞一圈的帶狀。 銀河系中最古老的恆星幾乎和宇宙本身一樣古老,因此可能是在大爆炸之後不久的黑暗時期形成的。在10,000光年內的恆星形成核球,並有著一或多根棒從核球向外輻射。最中心處被標示為強烈的電波源,可能是個超大質量黑洞,被命名為人馬座A*。在很大距離範圍內的恆星和氣體都以每秒大約220公里的速度在軌道上繞著銀河中心運行。這種恆定的速度違反了开普勒動力學,因而認為銀河系中有大量不會輻射或吸收電磁輻射的質量。這些質量被稱為暗物質。 銀河系有幾個衛星星系,它們都是本星系群的成員,並且是室女超星系團的一部分;而它又是組成拉尼亞凱亞超星系團的一部分。整個銀河系對銀河系外的參考坐標系以大約每秒600公里的速度在移動。.

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雨燕卫星

燕卫星(Swift Gamma-Ray Burst Mission),全称为伽玛暴快速反应探测器,是美国宇航局2004年发射的一颗专门用于观测伽玛射线暴的天文卫星,工作在伽玛射线、X射线、紫外线以及可见光多个波段。 雨燕卫星由美国、英国、意大利共同研制,于2004年11月20日在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角搭载德尔塔Ⅱ型火箭发射升空,运行在高度约600公里的近圆形轨道上,周期为90分钟。雨燕卫星重1500千克,主要仪器有:.

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X射线

--(X-ray),又被称为爱克斯射线、艾克斯射线、伦琴射线或--,是一种波长范围在0.01纳米到10纳米之间(对应频率范围30 PHz到30EHz)的电磁辐射形式。X射线最初用于医学成像诊断和X射线结晶学。X射线也是游離輻射等这一类对人体有危害的射线。 X射線波長範圍在較短處與伽馬射線較長處重疊。.

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X射线天文学

X射线天文学是以天体的X射线辐射为主要研究手段的天文学分支。X射线天文学中常以电子伏特(eV)表示光子的能量,观测对象为0.1keV到100keV的X射线。其中又将0.1keV-10keV的X射线称为软X射线,10keV-100keV称为硬X射线。由于X射线属于电磁波谱的高能端,因此X射线天文学与伽玛射线天文学同称为高能天体物理学。 宇宙中辐射X射线的天体包括X射线双星、脉冲星、伽玛射线暴、超新星遗迹、活动星系核、太阳活动区,以及星系团周围的高温气体等等。由于地球大气层对于X射线是不透明的,只能在高空或者大气层以外观测天体的X射线辐射,因此空间天文卫星是X射线天文学的主要工具。.

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X射线联星

X射线聯星是一类发出明亮X射线辐射的聯星,聯星系统中有一颗为致密星,通常为中子星或黑洞。它们的典型光度在1036-1038尔格/秒之间,比太阳全波段的光度高3到5个数量级。X射线聯星在靠近银心和银盘的方向分布比较集中,在球状星团中也有分布。.

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XMM-牛顿卫星

XMM-牛顿卫星(X-ray Multi-Mirror Newton)是欧洲空间局1999年发射的一颗X射线天文卫星,具有极高的谱分辨本领。 XMM-牛顿计划始于1984年,1997年3月开始建造,原名为“高通量X射线分光任务”(The High-Throughput X-ray Spectroscopy Mission),为了纪念发明了分光镜的Isaac Newton而命名XMM-牛顿卫星,其中XMM是X-ray Multi-Mirror Mission(X射线多镜面任务)的缩写。1999年12月10日,XMM-牛顿卫星在法属圭亚那的库鲁发射场用-zh-hans:阿里亚娜5型火箭; zh-hant:亞利安五號火箭;-发射升空。它的轨道是椭圆形,近地点7,000公里,远地点114,000公里,轨道倾角40度,周期48小时。XMM-牛顿卫星原计划寿命为两年,但是至少 将延長任務期至2010年。 XMM-牛顿卫星重3.8吨,长10米,太阳能电池帆板展开后宽16米。卫星上搭载的主要科学仪器有:.

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朱雀卫星

朱雀卫星(Suzaku),原名Astro-E2,是日本宇宙航空研究开发机构联合日本多所大学,以及美国宇航局共同研制的一颗X射线天文卫星,是日本发射的第5颗X射线天文卫星,主要目的在于研究宇宙中发出X射线辐射的等离子体的性质、星系团的演化,以及活动星系核周围的物理过程等等。该卫星于2005年7月10日在鹿儿岛航天中心用M5火箭发射升空,用于替代2000年2月发射失败坠入太平洋的Astro-E卫星。 朱雀卫星重1680公斤,运行在高度约570公里的近圆形轨道。主要仪器为:.

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星系团

星系团(Galaxy clusters、Cluster of galaxies)是由星系组成的自引力束缚体系,通常尺度在数百万秒差距,包含了数百到数千个星系。包含了少量星系的星系团叫做星系群。银河系所在的星系群叫做本星系群,成员星系大约为50个。距离本星系群较近的一个星系团是室女座星系团,包含了超过2500个星系。 许多星系团是明亮的X射线源,其中X射线辐射是由强引力势阱束缚住的高温气体发出的。星系团的气体质量可达发光星系总质量的3-5倍。研究星系团中物质的分布能够为暗物质的存在提供证据。 不同星系团中,各种类型的星系所占的比例很不一样。研究发现,椭圆星系的比例与星系团的形态密切相关,如果一个星系团中椭圆星系所占的比例很大,那么这个星系团的形状倾向于规则和对称,如果椭圆星系所占的比例很小,星系团一般显示出不规则的形状。.

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