钱德拉看到它的“第一道光芒”

在7月25日从航天飞机哥伦比亚号完美发射升空后，钱德拉X射线天文台平稳地爬升到最终轨道。然而，在到达那里之前，渴望的天文学家们开始检查这个巨大的X射线望远镜的观测系统，它有望为宇宙中炙热、剧烈的事件带来新的曙光，并为生命的起源提供线索。不到一个月后，天文学家们准备就绪。当钱德拉指向遥远的星系时，保护其敏感光学元件的遮阳门打开，望远镜接收到了它的“第一道光芒”。

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在马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心，观测员们在第一批图像从钱德拉的高分辨率相机传回地球时欢呼雀跃。其中一张记录了一次巨大恒星爆炸的余波，其细节令人震惊，科学家们可以看到可能是中子星或黑洞的证据，就在中心附近。另一张显示了一道强大的X射线喷流，从遥远的类星体喷射出20万光年进入星系际空间。

这些于8月26日发布的照片消除了人们对钱德拉可能受到缺陷困扰的担忧，例如那些在早期使哈勃太空望远镜瘫痪的缺陷。它们似乎表明，钱德拉——NASA最新的大天文台之一——将满足甚至超过天文学家们作为探索宇宙起源的新工具的最疯狂的期望。由于X射线会被大气层吸收，因此只能从太空仪器获得该波长的图像。钱德拉的分辨率比ROSAT高出约20到50倍——直到现在，ROSAT还是轨道上最灵敏的X射线望远镜。因此，钱德拉将为天文学家提供一个更清晰的窗口，观察恒星爆炸、黑洞、类星体和中子星。

迄今为止，钱德拉最壮观的图像是超新星遗迹，320年前首次从地球上观测到，称为仙后座A（顶部）。天文学家认为仙后座A是由一颗大质量恒星爆炸产生的。从爆炸中喷射到太空的物质以每小时1000万英里的速度撞击周围物质，形成了一个巨大的5000万度X射线辐射气体泡。这张图像可能有助于解开爆炸是否留下中子星、黑洞或什么都没有的谜团。图像显示在遗迹中心附近有一个明亮的物体。对钱德拉进行更长时间的观测可以确定这是否是长期以来寻找的中子星或黑洞。

钱德拉X射线中心主任哈维·塔南鲍姆说：“我们被这些图像惊呆了。“我们看到了爆炸恒星的碎片与周围物质的碰撞；我们看到了冲击波以每小时数百万英里的速度冲入星际空间；作为一个真正的惊喜，我们第一次看到了遗迹中心附近一个诱人的亮点，这可能是一颗与爆发相关的坍缩星。”

这架年轻的望远镜还传回了一张遥远且非常明亮的类星体的照片，称为PKS 0637-752。它非常遥远，以至于我们看到的是60亿年前的它，它从一个比我们太阳系还小的区域辐射出10万亿个太阳的能量。天文学家认为，这种巨大能量的来源是一个超大质量黑洞。对PKS 0637-752的射电观测表明，它有一个延伸数十万光年的射电喷流。钱德拉的X射线图像揭示了一道类似大小的强大X射线喷流，这可能是由于一束极高能量的粒子束造成的。

但是，尽管钱德拉的高分辨率相机拍摄的图像令人印象深刻，但这并不是全部。钱德拉上其他同样重要的仪器是它的光谱仪。其中一个设备，高能透射光栅光谱仪（HETGS），于8月28日启动。

光谱仪将来自望远镜反射镜的X射线分散成光谱，就像棱镜将光分散成不同的颜色一样。然后，光谱可以被钱德拉的成像探测器读取，就像宇宙条形码一样，科学家可以从中推断出恒星物体的化学成分和温度。在麻省理工学院开发的HETGS将使从太空测量X射线光谱的能力提高一千倍。

HETGS的第一个目标是御夫座中的五车二星，一颗距离我们约40光年的恒星。五车二星实际上是两颗相互绕轨道运行的恒星，可能以某种方式相互作用，将额外的热量泵入日冕，日冕看起来比我们太阳的日冕更活跃。恒星如何设法将其日冕加热到比其自身表面高一千倍的温度仍然是一个谜，天文学家希望用HETGS进行观测可以解开这个谜团。

钱德拉应该有助于解决其他悬而未决的谜团。热气体中的重元素产生特定能量的X射线。钱德拉精确测量这些X射线的能力可以告诉我们每种元素的含量。有了这些信息，天文学家可以研究生命必需的元素，如氧和碳，是如何产生的，又是如何通过爆炸的恒星散布到整个星系中的。哈佛大学的罗伯特·基什纳教授说：“钱德拉将有助于证实现代科学最引人入胜的理论之一，即我们来自星星。”