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天文学天下_欧博allbet网址_ALLbet6.com

admin2021-02-06322

本文来自微信民众号:新原理研究所(ID:newprincipia),撰文:二宗主,校对:夏虫 等(紫金山天文台),图片设计:岳岳,题图来自:《宇宙 第六季》


在极端干燥的沙漠中,在冰雪笼罩的山顶上,在幽静清亮的湖泊旁,当你仰面瞻仰夜空时,很难不被繁星所勾勒的美景震撼。闪灼的星星好像在诉说着一个个举世无双的故事,让人浮想联翩。


那些星星离我们有多远?它们是由什么组成的,又为什么会发光?是否也有像我们脚下的这颗蓝色星球绕着它们旋转?带着这些疑问,天文学家更先了探索宇宙的征程。


天文学的主要研究内容、方式和手段。


四大信使 


宇宙最不可理解的事情是它是可理解的。

—— 爱因斯坦


我们对宇宙的认知来自于四个宇宙信使:(电磁波)、引力波、中微子和宇宙射线。它们有的来自猛烈壮丽的超新星爆炸,有的来自奇异黑洞间的并合,有的则来自神秘莫测的快速射电暴。当这些信使穿行光年抵达地球时,要么被太空望远镜捕捉,要么被地面的观察仪器吸收,要么与深埋于地底下的探测器中的原子相互作用。当天文学家收集到足够多的数据时,便更先剖析这些信使所携带的信息,从而揭开种种发生它们的天体物理历程。



光是一种电磁波,肉眼所能看到的光被称为可见光,波长约莫介于400纳米到700纳米之间,但这只是电磁波谱中的极小一部分。为了能够“瞥见”天体发出的所有波段的“光”,天文学家有时需要将望远镜发射到太空中去,这是由于大部分的电磁波会被大气层阻隔,无法抵达地球表面。


差别类型的望远镜肩负着差别的科学使命,好比通过射电望远镜,天文学家可以追踪宇宙中氢气的漫衍,还可以拍摄到超大质量黑洞的照片;伽马射线望远镜则会看到一些极端的征象,好比超新星发作,双中子星并合等;太空中的普朗克卫星可以吸收到无处不在的微波——这是宇宙大爆炸遗留下的余晖;未来发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜将征采最古老的恒星发出的光。



引力波,通常被美称为时空的涟漪。事实上,任何具有质量的物质在加速时都市发生引力波。2015年,激光过问引力波天文台(LIGO)首次直接探测到了双黑洞并合发生的引力波,从而打开了一扇观察宇宙的新窗口。就像电磁波一样,差别的源也会辐射出差别频率的引力波,而LIGO只能观察引力波谱中的一小部分。令人惊喜的是,当双中子星并适时,不仅会辐射出引力波,也会释放出大量的电磁波,这为探索宇宙打开了更多的可能性,也标志着多信使天文学的崛起。


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中微子也被称为幽灵粒子,由于它险些不与物质相互作用,以是探测中微子是一项异常艰难的义务。太阳焦点的核聚变,超新星发作,以及活跃的耀变体都是中微子的宇宙制造厂。已往,天文学家通过探测中微子发现了它们的一个巧妙属性:在流传的历程中,三种类型的中微子会转换身份,这被称为中微子振荡。现在,世界上更大的中微子探测器是位于南极的冰立方中微子天文台。


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宇宙射线是由带正电的原子核(>99%)、带负电的电子(<1%)以及微量的反粒子组成。在这些原子核中,约莫有90%是质子(失去了核外电子的氢原子核),其余的10%为氦核和一些重元素的原子核。当高能的宇宙射线撞击大气层时,会发生大量次级粒子,称作大气簇射。天文学家会用大型水箱,通过在水箱中发生的切伦科夫辐射来探测这些次级粒子。


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这四种信使,就好比是我们的视觉、听觉、触觉和嗅觉,只有连系在一起才能够更完整描绘宇宙。试想一下,当你沿着海边闲步时,浏览落日余晖,听着滔滔海浪,脚踩软绵细沙,闻着空气中咸咸的味道。这些综合的感官,才赋予了我们一个完整的海边体验。


宇宙之旅 


纵然把我关在果壳之中,仍然自以为无限宇宙之王。

—— 莎士比亚


天文学家面临的往往是极其重大的数据,借助纸、笔和计算机,他们更先了“死板”的剖析事情。只管身在办公室之中,但他们的心神早已飞向太空,前往炽热的恒星,快速旋转的脉冲星,星系中央的奇异黑洞......


天文学家们有着差别的兴趣领域,有的专注于研究太阳,有的热衷于寻找地外生命,有的致力于破译高能宇宙射线的起源。我们对宇宙的熟悉离不开地面观察装备的不断发展,以及一系列太空望远镜、航天器的乐成发射。接下来,让我们从地表出发,一同熟悉天文学的主要研究领域:


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附录:天文学中常用的公式


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参考泉源:

https://planetary-science.org/astronomy/astronomy-101/

https://www.space.com/16014-astronomy.html

https://web.astro.princeton.edu/academic/undergraduate-program/introduction-astrophysics

https://en. *** .org/wiki/List_of_unsolved_problems_in_astronomy

https://www.cfa.harvard.edu/researchtopics

https://astronomy.fas.harvard.edu/research

https://www.nature.com/articles/d41586-018-04157-6

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Sets/Exoplanets_infographics/(result_type)/images

http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog/media/pte


图片泉源:NASA / ESA / Felix Mirabel / N. R. Fuller / NSF / Pablo Carlos Budassi / Wikimedia Commons / Nobel Prize /IceCube Neutrino Observatory / Mark A. Garlick / CfA / Ann Feild


本文来自微信民众号:新原理研究所(ID:newprincipia),撰文:二宗主,校对:夏虫 等(紫金山天文台),图片设计:岳岳

网友评论

4条评论
  • 2020-12-10 00:05:15

    体坛周报全媒体记者 李辉离不开你啦!

    • 2020-12-10 05:33:04

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      • 2020-12-23 04:45:28

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    • 2021-01-05 20:13:43

      @欧博会员开户 贝尔在训练中异常认真,膝伤恢复之后却依然没能出战曼联等强队,部门热刺球员对他抱有同情心。苦涩生活的幸福源泉

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