在過去的幾年中,隨著探測到許多不同的銀河係內和銀河係外的甚高能γ射綫源——超新星遺跡、脈衝星風星雲、巨分子雲、恒星形成區、緻密雙星係統和活動星係核,甚高能γ射綫天文學已經真正意義上成為瞭一門觀測學科。下一代可探測能量範圍在1010-1015電子伏特的立體成像大氣切倫科夫望遠鏡陣列將會大大增加觀測到的甚高能γ射綫源的數目,進而大幅度地推動天體物理、宇宙學和粒子天體物理的發展。
評分γ射綫天文學囊括瞭現代天體物理學和粒子天體物理學的幾個方麵,包括(1)極端環境下的加速和輻射過程,尤其是在相對論性噴流裏和在形成於黑洞以及脈衝星邊緣的星風中;(2)銀河係和河外星係宇宙綫的起源;(3)諸如γ射綫暴等非熱暫現現象的本質;(4)宇宙學,尤其是探測攜帶瞭第一代星係和恒星形成曆史信息的河外星係背景輻射;(5)基本物理學,包括間接搜尋暗物質和由原初黑洞所發齣的信號。
評分目前,在銀河係和河外星係中有幾個TeVγ射綫源。HESS的重要成就之一就是發現瞭年輕超新星遺跡的殼層結構,尤其是RXJ1713.7-3946,它在早先的CANGROO的觀測中是一個TeVγ射綫源。這一結果支持瞭早期的理論預言,銀河係宇宙綫必定和超新星遺跡有聯係,也就是說宇宙綫是被由超新星爆發拋齣的殼層物質所加速的。
評分目前,在銀河係和河外星係中有幾個TeVγ射綫源。HESS的重要成就之一就是發現瞭年輕超新星遺跡的殼層結構,尤其是RXJ1713.7-3946,它在早先的CANGROO的觀測中是一個TeVγ射綫源。這一結果支持瞭早期的理論預言,銀河係宇宙綫必定和超新星遺跡有聯係,也就是說宇宙綫是被由超新星爆發拋齣的殼層物質所加速的。
評分有人說,甚高能γ射綫——能量超過1韆億電子伏特(eV)——是宇宙電磁波輻射的“最後窗口”。由於電磁場和強子之間的相互作用,自然界會産生大量的甚高能γ射綫。這些天然加速器可以把電子、質子和核子加速到TeV(1012eV)或者PeV(1015eV)的量級。與帶電粒子不同,γ射綫可以自由穿行在彌漫著星係際輻射和磁場的整個宇宙中。最後,這些γ射綫可以被空間或者地麵的探測器探測到。這三個特徵使得甚高能γ射綫攜帶瞭宇宙中最高能、最劇烈現象的信息。
評分 評分γ射綫天文學囊括瞭現代天體物理學和粒子天體物理學的幾個方麵,包括(1)極端環境下的加速和輻射過程,尤其是在相對論性噴流裏和在形成於黑洞以及脈衝星邊緣的星風中;(2)銀河係和河外星係宇宙綫的起源;(3)諸如γ射綫暴等非熱暫現現象的本質;(4)宇宙學,尤其是探測攜帶瞭第一代星係和恒星形成曆史信息的河外星係背景輻射;(5)基本物理學,包括間接搜尋暗物質和由原初黑洞所發齣的信號。
評分20世紀90年代中期,使用2個或者多個10米級望遠鏡從不同角度同時觀測的立體陣列概念被認為是最有希望提高靈敏度並且把探測閾值降到100GeV的方法。盡管立體探測方法的威力在由小口徑望遠鏡組成的HEGRA上得到瞭淋灕盡緻地體現,但是真正把它提升到成為一門觀測(天文學)學科的還是法德聯閤的高能立體係統(HESS)。HESS是一個由4架直徑13米的IACT組成的望遠鏡陳列,成像視場約為5°,2004年建成。其覆蓋的能量範圍很寬,從100GeV到100TeV,角分辨率可以達到幾個角分,最小可探測能流接近10-13爾格每平方厘米每秒。但是HESS主要觀測位於天球南半球的γ射綫源,而大氣γ射綫成像切倫科夫望遠鏡(MAGIC)——一個口徑相當大的切倫科夫望遠鏡——則把目光聚焦在瞭北半球。不久一個新的由4架IACT組成立體陣列——甚高能輻射成像望遠鏡陣列係統(VERITAS)——就將在美國亞利桑那州南部投入使用。
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