星空微講壇:宇宙黑洞和穿透人體的X-射線有啥關係?(十)

星空微講壇:宇宙黑洞和穿透人體的X-射線有啥關係?(十)

致親愛的科爸科媽和小朋友們,科學爸爸每週將以文字、圖片、音頻的形式連載一場往期講座,爸爸媽媽和小朋友們可以在收看講座的同時,配合連載的圖片以及音頻,更有效地吸收科學知識。讓科學爸爸陪伴大家度過最美好的科學親子時光~ ——科學爸爸

宇宙黑洞和穿透人體的X-射線有啥關係?(十)

主講丨孫維新教授/館長

配圖丨網絡

星空微講壇:宇宙黑洞和穿透人體的X-射線有啥關係?(十)

銀河的多波段

我們把這堂課講到了最後,我想給各位看一下,一個有趣的就是,一個星系的波段觀測,當這個星系在不同的波段裡面,從最高能的X射線到紫外線、可見光、紅外線,一直到無限電波也就是射線電波,跟每個波段看出去,天體長相都不一樣,所以,各位,您如果要徹頭徹尾瞭解一個天體,瞭解它的本質和性質,那你真的需要拿不同波段的望遠鏡都看過這個天體,才知道怎麼樣能夠做綜合分析。

到最後,我們不免要說,在這些精彩的X射線照片裡頭,它們怎麼被得到的。這些精彩的X影像呢,從70年代開始,美國、歐洲還有日本用X射線望遠鏡射到太空裡去,大家都在發展X射線望遠鏡。但結果呢,你知道,一直到了90年代,2000年的時候,這個錢德拉望遠鏡發射升空。它的名字是用來紀念偉大的印度天文學家,叫做錢德拉錫卡(Chandrasekhar)。

星空微講壇:宇宙黑洞和穿透人體的X-射線有啥關係?(十)

錢德拉望遠鏡

錢德拉發現了白矮星的關鍵成分和數學描式的重要科學家,得了諾貝爾獎。既然錢德拉發現的白矮星能量比較高,所以NASA這個X射線望遠鏡就拿錢德拉的名字來命名。可是,我想跟各位講的是什麼?當年,我在NASA工作的時候,NASA有好多不同的建築物,大家住的不一樣,我在第21棟,這邊其實做的是紫外線研究的,因為我是做遙遠衛星體跟黑洞。但是另外一位學長,在第2棟,他就是做X射線望遠鏡的,有一回,我去看他,不得了,他正在把X射線望遠鏡重裝起來,那個樣子跟我們可見光望遠鏡完全不一樣,因為可見光望遠鏡的鏡面是沒有辦法把X射線的光反射蒐集的,可見光望遠鏡的鏡子呢對於我們看到的一般光線能夠反射,能夠聚焦,能夠蒐集起來形成影像。但你知道嗎?X光的光子看到可見光望遠鏡直穿而過,根本就不會給它反射。也就是X光望遠鏡,它的光直接能穿過玻璃,所以要蒐集X光,要研究發出X光的天體的形象,在X光裡面的輻射,就必須要拿別的東西來引導它的光子來被聚焦。什麼東西?您相信嗎?金箔。要用金箔一片一片地插在望遠鏡裡面。金箔是重金屬,所以X光即使能量再大,碰到了金箔表面的重金屬,一樣會像打水漂一樣,被收集到焦點儀器裡面去。所以,這種方式就叫做掠射,這種掠射就是用打水漂的方式來收集高能光子。所以,當我在Building 2,在第2號建築物的X射線實驗室裡面看到我們的學長從防潮箱裡面拿出一片一片金箔來,插到望遠鏡裡面非常精細的溝槽裡面,形成了一圈一圈的金箔表面,金箔的拋物表面呢就能把光子蒐集到它的焦點去。看完以後,歎為觀止,同時問問學長,有有沒有剩餘的,用多了,太多的,接下來能帶走吧。所以,它真的要用比較大質量的重金屬才能夠來收集X射線。

星空微講壇:宇宙黑洞和穿透人體的X-射線有啥關係?(十)


分享到:


相關文章: