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NASA開放錢德拉X射線天文台圖庫,海量數據任你訪問

錢德拉檔案集速覽

美國航空航天局(NASA)的錢德拉X射線天文台(Chandra X-ray Observatory)已經運行了20年之久,在整個宇宙中對成千上萬的X射線源進行了觀測,而這些數據現在就存儲在對外公開的公共檔案中,在觀測數據獲取一年後(甚至更早)的時間裡,任何人都能夠進行訪問。

大多數時候,錢德拉的數據檔案只為科學研究目的服務於專業的天文學界,但實際上,這些數據的價值遠遠超出了這一範圍。包括業餘的天文學研究者和太空愛好者在內,有一些非專業的公眾人士也會瀏覽像錢德拉X射線天文台所維護的一些天文檔案,而他們的工作曾直接導致了全新星體的發現、神秘星際現象的探索研究,以及驚為天人的宇宙物體圖像創造。

10月31日,一組光學合成圖像正式向公眾開放發布,這組由多種類型的光數據組合成得到的圖像,使用了錢德拉的X射線數據以及哈勃空間望遠鏡(Hubble Space Telescope)的可見光數據。在美國,每年的10月是著名的“存檔月” (Archive Month),這組由“天文藝術家”朱迪•施密特(Judy Schmidt)製作的圖像集,是本次“存檔月”的突出作品之一,同時也宣傳和展現了所有類型檔案的貢獻。如何利用錢德拉的數據製作圖像?相關的軟體工具、使用說明和教程都是免費的,並且可以在許多線上的地方找到,例如https://chandra.harvard.edu/photo/2019/archives/。

這個新檔案庫中的所有星際物質,都位於大麥哲倫星雲(Large Magellanic Cloud,LMC)這一距離銀河系約15萬光年的小型衛星星系之中。這些圖像包括:

上面一行,從左到右依次是:

圖片製作:朱迪•施密特(CC BY-NC-SA);

數據來源:NASA / CXC / SAO和NASA / STScI。

N103B:白矮星(white dwarf)是類太陽恆星(Sun-like star)演化的最後階段,密度極大,當一場熱核爆炸摧毀了雙星系統中的白矮星並產生了超新星(supernova)時,它留下了這個發光的碎片場,被稱為超新星遺跡(supernova remnant,SNR)。錢德拉的X射線數據在這張超新星遺跡圖像的左側最為明顯,表現為紅色、綠色和藍色,代表的是溫度高達數百萬度的氣體,在爆炸中,恆星被摧毀成碎片從而產生了高能的衝擊波,這些氣體就是因此被加熱的。哈勃空間望遠鏡的可見光數據在這張圖的右側最為明顯,與X射線數據的重疊大部分表現為粉紅色和白色。

圖片製作:朱迪•施密特(CC BY-NC-SA);

數據來源:NASA / CXC / SAO和NASA / STScI。

LHA 120-N 44:圖中的恆星形成區域表現為一個巨大的氣泡,由於風是從年輕的恆星處流出的,這個巨大的泡泡看起來就像是從圖像中間吹出來的。錢德拉的數據在圖中表現為紫色和粉紅色,顯示了這種超大氣泡狀的熱氣體;而哈勃的數據在圖中表現為橙色和淺藍色,顯示了系統中的氣體和灰塵。

圖片製作:朱迪•施密特(CC BY-NC-SA);

數據來源:NASA / CXC / SAO和NASA / STScI。

LMC N63A:在一顆巨大的恆星爆炸之後,它留下了能被錢德拉和哈勃觀測到的超新星遺跡。錢德拉的數據在圖中表現為紅色、綠色和藍色,顯示了溫度高達數百萬度的氣體以及超新星的爆炸波。遺跡右上角的淺棕色區域代表了密集的氣體和塵埃雲,這些星際物質反射了哈勃探測到的可見光。

下面一行,從左到右依次是:

圖片製作:朱迪•施密特(CC BY-NC-SA);

數據來源:NASA / CXC / SAO和NASA / STScI。

DEM L71:這一超新星遺跡也被稱作SNR 0505.7-6752,它的錢德拉圖像揭示了由發光的鐵和矽(綠色和藍色)組成的內部雲層被外部的爆炸波(紅色)所包圍的景象。在白矮星毀滅過程中產生的外部爆炸波,也可以從哈勃望遠鏡的可見光數據(紅色和白色)中看到。

圖片製作:朱迪•施密特(CC BY-NC-SA);

數據來源:NASA / CXC / SAO和NASA / STScI。

DEM L238:在這張DEM L238(也被稱作SNR J0534.2-7033)的圖像中,還發現了由白矮星爆炸引起的另一超新星遺跡。錢德拉的圖像數據在圖中表現為黃色、綠色和亮紅色,顯示了溫度高達數百萬度的氣體;哈勃的數據則顯示了系統中溫度較低的氣體,在紅色遺跡的外圍邊界附近。

圖片製作:朱迪•施密特(CC BY-NC-SA);

數據來源:NASA / CXC / SAO和NASA / STScI。

N132D:不論是在大麥哲倫星雲還是它的星系表親小麥哲倫星雲(Small Magellanic Cloud,SMC)中,N132D都是最亮的超新星遺跡,除此之外,N132D還屬於一類非常罕見的超新星遺跡,具有較高的氧氣含量。科學家認為,我們呼吸的大部分氧氣,其來源就是N132D經歷過的類似的爆炸。在這張圖中,錢德拉的數據表現為紫色和綠色,哈勃的數據則表現為紅色。

錢德拉項目由NASA的馬歇爾太空飛行中心(Marshall Space Flight Center)負責管理,位於馬薩諸塞州劍橋市的史密松天體物理台(Smithso年n Astrophysical Observatory)的錢德拉X射線中心負責控制相關的科學和飛行業務。

參考來源:

[1]https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/combing-through-the-x-ray-files.html

[2]https://chandra.harvard.edu/photo/2019/archives/

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