GLAST太空望远镜将开辟探索宇宙新窗口

2008-06-12 10:29:30 来源: 网易探索(广州) 网友评论 0 进入论坛
  •   和传统的望远镜比较起来,这台望远镜的工作模式更像是一台粒子探测器。科学家希望观测能对伽马射线爆炸了解得更多一些。

GLAST太空望远镜太空想像图
GLAST太空望远镜太空想像图
 
发射台上的GLAST太空望远镜
发射台上的GLAST太空望远镜

网易探索6月12日讯,据法新社报道,美国宇航局的最新太空望远镜——伽马射线大区域太空望远镜(GLAST)在多次发射延期后,现在终于要发射升空了。按计划,该望远镜将在美国东区时间6月11日搭乘佛罗里达州卡纳维拉尔角空军站的“德尔塔”2号火箭发射升空。

此太空望远镜项目是一个由很多美国、意大利、法国、日本和瑞士机构、科学家和工程师通力合作的项目,原定于5月16日发射,但是由于故障导致其发射时间一再推迟。该望远镜的管理人员希望这台重达4300公斤的望远镜本周能成功发射,他们表示,如果这颗人造卫星不能在11日发射,他们将尝试在12日和13日实施发射任务。

该望远镜安置在尺寸1.8米的立方形空间内,内有总数达八十八万根的硅条,具有前所未有的分辨率和灵敏度。它主要由三部分构成:一是轨道记录仪,它可以测定射线运动的方向;二是量热器,它负责测量射线的能量;三是一套能够分辨伽马射线和宇宙间带电粒子的系统。此外,伽马射线大区域太空望远镜上还带有一个稍小一点的仪器——伽马射线暴发检测器(GLAST Burst Monitor),用于探测伽马射线暴发以及其它的一些瞬逝现象。配合此望远镜一起使用,伽马暴检测器可以使得伽马暴观测的能量范围扩展千万倍。

和传统的望远镜比较起来,这台望远镜的工作模式更像是一台粒子探测器。科学家希望这台价值6.9亿美元的望远镜能帮助他们对有史以来看到的最强大的爆炸——伽马射线爆了解更多一些,以帮助科学家深入研究宇宙中的未知事物,包括暗物质、微小黑洞和其它宇宙之谜。事实上,其最大目标就是发现其他人没有发现的东西。

寻踪伽马射线暴发

此太空望远镜一旦进入太空,将在地球上空565公里的高度处开始一项为期5-10年的任务。按计划,该人造卫星将利用它的大视野广角望远镜,每3小时对整个天空扫描一次,搜索伽马射线踪迹。伽马射线大区域太空望远镜项目科学家和马里兰美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家史蒂文·李特兹说:“伽马射线大区域太空望远镜将揭开电磁波频谱中一个未勘测区域的神秘面纱。”

所谓伽马射线,和我们所熟悉的可见光、无线电波一样,实质都是电磁辐射。只不过由于其波长更短,往往所携带的能量更高。比如可见光携带的能量,一般不超过3个电子伏特,但伽马射线的能量却往往高达百万甚至百亿电子伏特。专家表示,在升空后的头一年里,此太空望远镜将以其空前的光学敏感性来重点扫描天空,让它发现5千到1万个伽马射线源。

当伽马射线大区域太空望远镜围绕地球运行的时候,伽马射线首先会和此望远镜中的钨金属碰撞。这些高能伽马射线和钨金属中大质量、高度带电的原子核相互作用,并产生带电粒子对:一个电子和一个正电子。这些粒子随后会被放置在每个钨金属层下的硅条感应器(Silicon-Strip Sensor)探测到。随后,这些信息将会被用来重建出每个原始伽马射线光子的入射方向和到达时间。

当这些粒子穿过此望远镜的探测层之后,它们将会继续穿过碘化铯成像量热器,在这里它们将会产生很少量的光,光的亮度和粒子能量成正比。这一多步测量过程使得大区域望远镜可以达到以往的任何卫星探测器30倍以上的灵敏度。

搜寻黑洞

GLAST能帮助搜寻宇宙大爆炸后不久就形成的微小黑洞。目前没有人能确定微小黑洞是否存在,但如果它们存在且幸存至今,它们的大小比质子还小,但质量却相当于珠穆朗玛峰。从理论上说,所有黑洞都会因能量的流失而丢失一部分质量,同样,微小黑洞也会爆发出各种各样的粒子和伽马射线而导致完全消失,因此GLAST能够发现它们。

GLAST爆发监测首席调查员、美国宇航局马歇尔太空飞行中心的天体物理学家查普·梅干说:“如果微小黑洞存在并在浓缩,它们会发出伽马射线增强脉冲,之后归于平静,这是以前没有看到的情况,因此这是很显然的信号。我们希望从全新角度来研究我们从来没有研究过的伽马射线爆发的新面貌。”

同样,星系中心的特大黑洞也会产生难以置信的伽马射线。当它们撕裂恒星时,它们会以光速的速度喷射周围的热气体,并发出伽马射线。通过分析这种辐射,GLAST能帮助解答这些喷射是如何形成的,从而能了解黑洞是如何影响其周边太空环境的。李特兹说:“我们想了解这些特大黑洞是如何运作的,又是如何来到这里的,它们是怎样实现如此强大的爆发的。现在我们要真正开始去了解它们了。” (尼特)

  (本文来源:网易探索 ) chris

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