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γ - 射 线 天 文 学

  利用波长短于0.01埃的辐射来研究天文现象的学科。γ-射线被地球大气严重吸收,因此只能利用高空气球,火箭和卫星搭载仪器进行观测。能量高于千亿电子伏特的甚高能γ-射线穿过地球大气时会产生高能粒子簇射,从而形成切连科夫辐射。可以用特殊的大口径望远镜来探测这种辐射而间接探测到γ-射线源。亚博网站高能物理研究所和上海天文台合作在上海天文台兴隆观测站就建有两套这样的甚高能γ-射线望远镜。每套望远镜由三个口径1.5米的聚光镜同轴组成,每个聚光镜的焦面上有一个光电倍增管。只有三个倍增管在微秒级的时段内同时接收到信号才算是探测到了有用的信号。进一步还可建造成象式切连科夫望远镜。美国霍普金斯山的拼镜10米惠普切连科夫望远镜就是一例。目前还正在研制多台这样的望远镜。 搭载在卫星上的γ-射线望远镜则是利用HADAMA编码器来鉴别源的方向。其检测器多为高能粒子闪烁计数器。可根据不同能域而选择不同种类的闪烁体。

  1958年茉莉森从理论上预言某些天体可能发射强的γ-射线。接着发现了太阳的γ-射线爆发,它总是伴随着射电爆发。1962年月球轨道卫星“徘徊者”3号和5号发现了宇宙γ-射线背景辐射。这一发现为后来的轨道太阳观测台3号,阿波罗15号和小型天文卫星-B等所证实。1975年9月发射的COS-Bγ-射线卫星的资料表明大部分γ-射线来自银河系内,似乎起源于高能宇宙线与星际介质的碰撞。第一个全天探测γ-射线望远镜COMPTON于1991年4月5日发射,带有4个科学仪器 ( 爆发和短暂出现源探测仪;有方向性闪烁能谱仪;康普顿成象望远镜;高能γ-射线实验望远镜 ),重15.9吨。轨道高455千米。角分辨率2分,时间分辨率0.1毫秒。探测得知γ-射线爆是各向同性的,但在空间分布上是不均匀的。因此既不能肯定它们是河外天体也不能肯定它们是河内天体。此外还发现了γ-射线活动星系核和新型高能河外γ-射线源等。下一步将发射γ射线天文台(GRO)和INTEGRAL(国际γ-射线天文台)以工作于15千电子伏特到10兆电子伏特间。搭载锗能谱仪和碘化铯成象器,探测器面积为2500平方厘米,能量分辨率在兆电子伏特处为500,角分辨率半强度宽度为17分。并配有同时在4-100千电子伏特记录X-射线和在5500-8500埃记录可见光象的仪器。以期通过光学认证来弄清γ-射线爆的本质并发现更多的新现象。

 

 

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