X射线天文卫星和乌呼鲁卫星

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X射线天文卫星和乌呼鲁卫星之间的区别

X射线天文卫星 vs. 乌呼鲁卫星

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。. 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。.

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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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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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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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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