○黄宗慈
光就是一种电磁波,而我们眼睛所能看见的电磁波,称为可见光。可见光只是电磁波的一小部分,多数的电磁波无法被肉眼直接看到,但可以通过仪器侦测、记录和分析。
每一种电磁波都有独特的波长,就像每个人的指纹都是独一无二一样。因此,波长是区别电磁波的依据。天文学家接收并分析不同波长的电磁波,在天文上称之为“多波段观测”。
无线电波是一种肉眼不可见的电磁波,经常用在地面上的通信。宇宙中有很多物体会发出无线电波,却不会发出可见光,需要通过“电波望远镜”才能观测。
近年来,科学家将红外光望远镜送上太空。太空望远镜不会受大气层干扰(大气层会吸收或反射许多电磁波,导致在地表的望远镜无法有效观测),可以更清楚地观测来自宇宙的红外光。2021 年底发射升空的“詹姆斯·韦伯望远镜”,就是以红外光为主要观测目标,用于探索早期宇宙,寻找系外行星,透视被尘埃所包覆的星球。
各个波长的天文观测,仰赖不同技术,来接收观测不同波长范围的电磁波。随着多波段观测技术的进步,人类的“视线范围”从波长400~700 纳米的可见光,大幅扩展到几乎所有的电磁波。于是,我们能够窥探可见光之外的宇宙,避免瞎子摸象的窘境,还原出宇宙更完整的面貌。
著名的超新星残骸“蟹状星云”,就是靠着多波段观测,得以更完整的呈现在世人眼前。
超新星是指恒星剧烈的爆炸。“蟹状星云”则是超新星爆炸后留下的残骸,中央有一颗中子星,不断发射出高能量的电磁波。
科学家利用不同波长的天文望远镜,接收来自星云的电磁波,包括能量较高的X 射线、紫外线,以及能量较低的可见光、红外光、无线电波等。由于不同波长的电磁波,分别从不同物体结构发射出来,所以通过多波段观测,可以推估星云中有哪些物质。
我们所在的银河系存在着许多可见光看不见的东西,因此我们肉眼所见的夜空中璀璨的银河,并不是银河系的完整面貌。银河系有厚重尘埃所形成的暗带,可见光无法穿透,即使是绝佳的光学望远镜,也看不透其中的奥妙。但如果针对红外光观测,暗带反倒显得特别明亮。因为银河中冰冷的尘埃所发出的电磁波,主要都是红外光。
换成侦测X 射线,则超新星残骸、星际气泡的高温气体也会现身。通过侦察特定波长的电磁波,我们还可以掌握更多银河系气体中的化学成分组成信息。
夜晚仰望星空,除了点点的繁星,视野所及大多是一片灰暗。浩瀚的宇宙充满无法“眼见为凭”的物体,运用科学仪器侦测看不见的电磁波,壮阔瑰丽的夜空就无所遁形。
猜你喜欢红外光超新星银河系最详细的银河系地图军事文摘(2022年20期)2023-01-10基于石墨烯/硅微米孔阵列异质结的高性能近红外光探测器红外技术(2022年11期)2022-11-25甲硝唑配合红外光治疗慢性宫颈炎的有效性及对复发率的影响中国典型病例大全(2022年7期)2022-04-22石墨烯纤维可应用于中红外光电子器件通讯纺织科学研究(2021年1期)2021-03-19银河系有60亿个“地球”?军事文摘(2020年18期)2020-10-27认识银河系少儿科学周刊·儿童版(2017年9期)2018-03-15超新星爆发极其明亮 孕育绝大多数重金属元素科学导报(2017年42期)2017-11-22黑洞也爱吃点心儿童故事画报·自然探秘(2017年3期)2017-06-29红外光电子物理的相关研究青年时代(2017年4期)2017-03-10银河系小学阅读指南·低年级版(2016年11期)2017-02-06