天文学家们使用的望远镜不仅能够观测可见光,还能用无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线等等几乎所有波长的光(电磁波)观测天体。
无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波。这些波的波长(波峰和波峰之间的距离),无线电波的最长,按照上面的顺序逐渐缩短。电磁波的性质是波长越短,能量越高。也可以这么说:能量低的天体或现象放射出的是无线电波,能量高的天体或现象放射出的是γ射线。
电磁波由于各种各样的原因从天体放射出来。比如热辐射,-270℃的超低温物体主要放射出无线电波,-270℃~2000℃的主要放射出红外线,2000℃~1万摄氏度的主要放射出可见光,几万摄氏度至几十万摄氏度的主要放射出紫外线,100万至10亿摄氏度的主要放射出X射线,10亿摄氏度以上的主要放射出γ射线。也就是说,对于一个天体,只要分析它不同波段的电磁波,就可以了解它的相应的能量(温度等)现象。
但是,地面上的望远镜能够观测的电磁波非常有限。因为大部分来自宇宙的电磁波都被大气层吸收掉了,到达不了地面。能够到达地面的,仅仅是可见光全波段和部分波段的红外线、紫外线和无线电波。
因此,这些波段以外的电磁波,只能够通过设置在人造卫星上的望远镜等观测设备在宇宙中观测。观测红外线的是“斯皮策太空望远镜”(Spitzer Space Telescope,NASA),观测X射线的是“钱德拉X射线太空望远镜”(Chandra X-ray Observatory,NASA)等等。现在有很多人造卫星在太空中进行着天文观测。
(本文发表于《科学世界》2015年第4期)
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