天問
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer), N. Devillard(color composite), European Southern Observatory. |
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer) and European Southern Observatory. |
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer), F. Selman(color composite), European Southern Observatory. |
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer) and European Southern Observatory. |
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer) and European Southern Observatory. |
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer) and European Southern Observatory. |
Credits: S. R. Kulkarni and S. G. Djorgovski (Caltech), the Caltech GRB Team , and NASA |
Credits: S. G. Djorgovski and S. R. Kulkarni (Caltech), the Caltech GRB Team, and W. M. Keck Observatory |
Credits: S. G. Djorgovski and S. R. Kulkarni (Caltech), the Caltech GRB Team, W. M. Keck Observatory , and NASA |
★第一批SOFI影像★
◆前言◆
◆獵戶座大星雲◆
◆球狀星團NGC 1261◆
◆塔蘭圖拉毒蛛星雲◆
◆星系團艾貝爾三七零◆
◆射電星系MRC 0406-244◆
◆射電星系MRC 0406-244之紅外光譜◆
★伽瑪射線爆發──宇宙間之最高能事件★
◆前言◆
◆遙遠的GRB◆
◆GRB首次曝光◆
◆從GRB定位帶來的新發現◆
◆由GRB餘輝至寄存星系◆
◆GRB能量大釋放◆
◆GRB能量大釋放事件插圖◆
★第一批SOFI影像★
◆前言◆
歐洲南方天文台將她們的SOFI新儀器安裝在位於拉西拉的NTT新技術望遠鏡,由阿倫.穋爾伍德、吉恩─加百列.卡拜,及克里斯.利德曼等進行測試,並成功獲得了第一批影像及分光光譜。
◆獵戶座大星雲◆
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer), N. Devillard(color composite), European Southern Observatory.
◆球狀星團NGC 1261◆
曝光時間為十二秒,於1.65微米波段所拍。每邊長二弧分半,每一像素為0.14弧秒,北上東左。
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer) and European Southern Observatory.
◆塔蘭圖拉毒蛛星雲◆
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer), F. Selman(color composite), European Southern Observatory.
◆星系團艾貝爾三七零◆
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer) and European Southern Observatory
◆射電星系MRC 0406-244◆
射電星系MRC 0406-244之紅移量為2.4,於2.16微米波段拍攝,由三十八張曝光一分鐘的影像所合成,北上東左。每一像素為0.29弧秒,邊長五弧秒。
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer) and European Southern Observatory.
◆射電星系MRC 0406-244之紅外光譜◆
光譜範圍由1.6至2.45微米的紅外波段,雙電離氧原子(4959A及5007A)及氫α(6563 A)紅移了的譜線。
Credits: Alan Moorwood (PI), Jean-Gabriel Cuby(Instrument Scientist), Chris Lidman (NTT Support Astronomer) and European Southern Observatory.
★伽瑪射線爆發──宇宙間之最高能事件★
◆前言◆
來自加利福尼亞州巴沙迪那的消息:一隊加州技術學院的天文學家(Caltech小組)偵測到一次位於宇宙深處的伽瑪射線爆發,光度相當於宇宙的其他部分的總和,所釋放出的能量與過去理論相比,竟高達一百倍。
◆遙遠的GRB◆
Caltech小組測量了被稱為的GRB 971214爆發源的暗淡星系,它距離我們大約為一百二十億光年。加上觀測爆發時的亮度,暗示它釋放出龐大的能量。
這爆發比超新星爆發所釋放出的能量高出若干百倍,直至如今,在科學家的認知中,它也算是宇宙間的最高能現像。祇要一兩秒,爆發的光度與整個宇宙的其他部分的總光度相約。
除了大爆炸以外,天文界根本未曾有過這種現象──在短促的時間內而釋放出巨大的能量。在大約一百哩的範圍內,GRB所產生的情況一如天地初開──大爆炸後一毫秒時的早期宇宙。
GRB所釋放出的能量確是驚人,大多的理論模型試圖解釋它,可是卻未能就巨大能量作出合理解釋。GRB就是高能輻射的爆發,似是在太空中任何角落也會發生,持續時間祇短至數秒鐘。
◆GRB首次曝光◆
一九六零年代,GRB首次被美國空軍的船帆座衛星系統所發現。自此,很多理論也試圖為GRB源作出闡釋,但對如何引發GRB卻依然是一個謎。NASA的康普頓伽瑪射線觀測衛星(CGRO,於九一年四月由太空梭攜帶升空)自升空至今也曾記錄了數千個GRB。
◆從GRB定位帶來的新發現◆
在瞭解GRB的過程中,最主要的限制因素是為它們在天球上定位,GRB不同於可見光,爆發所放射出的伽瑪射線極度難於利用望遠鏡觀測,況且,爆發時間又極之短促,更使問題嚴重。BeppoSAX衛星(意大利及荷蘭的伽瑪射線及X射線衛星)於一九九六年四月三十日升空,它有能力為GRB於天球上定位,精確程度足以使最強力的地面望遠鏡進行跟進。
這突破為GRB帶來了持久餘輝的新發現,這些餘輝包括了在X射線、可見光、紅外線及射電波段。GRB爆發祇是一件短短幾秒鐘的事情,而它的餘輝卻可以為天文學家提供長達多個月的研究機會,結果就發現這種爆發並非源自銀河系,而是與宇宙間高度紅移、極度遙遠的星系有關。
這GRB於一九九七年十二月十四日由BeppoSAX及CGRO所發現,而BeppoSAX及羅西X射線同步開拓者太空船(於九六年升空,RXTE)偵測到它的餘輝,並由於它的精確程度而促成可見光餘輝的發現──紐約州的哥林比亞大學及新罕布什爾州漢諾威的達特莫斯大學所組成的天文學家小組利用阿利桑那州基特峰的二米四望遠鏡發現。
◆由GRB餘輝至寄存星系◆
隨著餘輝中的可見光波段漸漸淡出,Caltech小組利用十米的凱克二號望遠鏡(座落於夏威夷莫納克亞的凱克天文台,是世界上最大望遠鏡之一)偵測到這個極度遙遠的暗淡星系的位置,它暗淡程度足以與一個位於一百萬哩外的一百瓦燈泡相比。
隨後的哈勃影像確認這暗淡星系與GRB餘輝是有關聯。
最後,這Caltech天文學家小組利用了凱克二號的巨大集光力,成功地測量了這暗淡星系的距離──一百二十億光年(目前的最佳估計,宇宙年齡祇有一百四十億),紅移量Z為三.四。
◆GRB能量大釋放◆
天文學家基於GRB的視亮度與距離作出推斷,雖然GRB祇是短短的幾秒間的事情,但這一瞬光輝所釋放出的能量卻是超新星爆發的數百倍,也差不多相等於我們銀河系兩個世紀內的總輻射量。
這祇是單單的計算伽瑪射線,並未包括其他形式的輻射,例如中微子、重力波等等,它們極難被偵測,而能量總和卻可能是前者的百倍。
當GRB源還是戴著面紗示人之際,而在所謂「宇宙大火球」模型中,爆發後的變動似是已經清楚明白。Caltech小組對GRB餘輝的觀測有助於更精細地確定某些物理參數。
◆◆GRB能量大釋放事件插圖◆◆
圖99052a為GRB 971214,由HST大約於爆發後四個月拍攝的,遠在GRB餘輝淡出之後。箭頭所指為GRB的寄存星系──一個極度暗淡而遙遠的星系──較早前已由凱克二號把它的神秘面紗揭開,但在哈勃眼中更顯清晰。
Credits: S. R. Kulkarni and S. G. Djorgovski (Caltech), the Caltech GRB Team , and NASA
圖99052b的GRB 971214則由夏威夷莫納克亞的凱克二號望遠鏡於可見光波段所拍攝。左圖為爆發後大約兩天所攝得的GRB餘輝(箭頭所指),相對地光亮。右圖則是攝於爆發後的大約兩個月,餘輝已淡出,揭露了它的寄存星系(箭頭所指)。經測量後,它的距離大約為一百二十億光年。
Credits: S. G. Djorgovski and S. R. Kulkarni (Caltech), the Caltech GRB Team, and W. M. Keck Observatory
圖99052c也是GRB 971214的影像,左圖為爆發後大約兩天後由凱克二號望遠鏡所拍攝,而右圖則大約於四個月後由裝在哈勃太空望遠鏡的太空望遠鏡影像分光攝譜儀所獲取。
Credits: S. G. Djorgovski and S. R. Kulkarni (Caltech), the Caltech GRB Team, W. M. Keck Observatory , and NASA