探索隱藏的紅外宇宙
要做天文學(xué),天文學(xué)家需要光
大多數(shù)人通過(guò)觀察可以看到的發(fā)光物質(zhì)來(lái)學(xué)習(xí)天文學(xué)。其中包括恒星,行星,星狀星和宇宙。我們看到的光被稱(chēng)為"可見(jiàn)光"光(因?yàn)樗鼘?duì)我們的眼睛是可見(jiàn)的科普讀物書(shū))。天文學(xué)家通常將其稱(chēng)為"光學(xué)"波長(zhǎng)的光。
Beyond the Visible
當(dāng)然,除了可見(jiàn)光之外還有其他波長(zhǎng)的光。為了全面了解宇宙中的物體或事件,天文學(xué)家希望檢測(cè)盡可能多的不同種類(lèi)的光。今天,天文學(xué)的分支以他們研究的光而聞名:γ射線,x射線,無(wú)線電,微波,紫外線和紅外線。
潛入紅外宇宙
紅外光是溫暖的東西發(fā)出的輻射。它有時(shí)被稱(chēng)為"熱能"。宇宙中的一切都會(huì)在紅外線輻射至少一部分光線-從寒冷的彗星和冰冷的月光到宇宙中的氣體和塵埃云。來(lái)自太空物體的大部分紅外光被地球和大氣吸收,因此天文學(xué)家被用來(lái)將紅外探測(cè)器放在太空中。最近最著名的兩個(gè)紅外觀測(cè)資料是Herschel觀測(cè)臺(tái)和Spitzer太空望遠(yuǎn)鏡。哈伯太空望遠(yuǎn)鏡也有紅外敏感儀器和相機(jī)。一些高海拔觀測(cè)站,如雙子座觀測(cè)站和歐洲南部觀測(cè)站可以配備紅外探測(cè)器;這是因?yàn)樗鼈兾挥诘厍虻拇蟛糠执髿庵?,并且可以從遠(yuǎn)處的物體捕獲一些紅外光。
什么'發(fā)出紅外光?
紅外天文學(xué)幫助觀察者注視在可見(jiàn)(或其他)波長(zhǎng)下我們看不見(jiàn)的空間區(qū)域。例如,星形的氣體和灰塵云出生時(shí)非常不透明(很厚很難看到)。即使我們讀到這一點(diǎn),這些也可能是獵鷹星座誕生的地方。它們也存在于馬頭狀星云等地方。這些云層內(nèi)部(或附近)的恒星加熱周?chē)沫h(huán)境,紅外探測(cè)器可以"參見(jiàn)"這些恒星。換句話說(shuō),它們發(fā)出的紅外輻射穿過(guò)云層,因此我們的探測(cè)器可以"參見(jiàn)"星生的地方。
紅外線還有哪些其他物體可見(jiàn)?外行星(其他恒星周?chē)氖澜纾?,棕色侏儒(物體太熱而不是行星,但太冷而不是恒星),遙遠(yuǎn)的恒星和行星周?chē)幕覊m盤(pán),黑洞周?chē)募訜岜P(pán),以及許多其他物體在紅外波長(zhǎng)下可見(jiàn)光。通過(guò)研究它們的紅外"信號(hào)",科學(xué)家可以推斷出關(guān)于發(fā)射它們的物體的大量信息,包括它們的溫度,速度和化學(xué)成分。
湍流和困擾的星云的紅外探測(cè)
作為紅外天文學(xué)力量的一個(gè)例子,考慮Eta Carina nebula。它'這里顯示的是來(lái)自斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡的紅外視圖。位于星云中心的恒星被稱(chēng)為Eta Carinae-一顆巨大的超級(jí)恒星,最終將作為超級(jí)新星爆發(fā)。它非常炎熱,大約是太陽(yáng)質(zhì)量的100倍。它用大量的輻射清洗周?chē)目臻g區(qū)域,這使得附近的氣體和灰塵云在紅外線中發(fā)光。最強(qiáng)的輻射,紫外線(UV),實(shí)際上是在一個(gè)叫做"光解"的過(guò)程中將氣體和灰塵的云撕裂開(kāi);。結(jié)果是云中雕刻的洞穴,以及制造新恒星的材料損失。在這張圖像中,洞穴在紅外**光,這使我們能夠看到剩下的云的細(xì)節(jié)。
這些只是一個(gè)很少有可以用紅外敏感儀器探測(cè)的宇宙中的物體和事件,使我們對(duì)宇宙正在進(jìn)行的演化有了新的認(rèn)識(shí)。