費米太空望遠鏡，2008年6月發射升空。這台世界上最強大的望遠鏡是通過高能伽馬射線觀察宇宙，最初這個天文台被稱作“伽馬射線廣域空間望遠鏡”(Gamma-ray Large Area Space Telescope)，但是當這台望遠鏡建成後開始正常運行時，人們又根據義大利科學家恩里科·費米的名字給它重新命名。
由於有了美國宇航局的費米伽馬射線太空望遠鏡，不久後人們可能會對超大質量黑洞、暗物質和被稱作伽馬射線爆的神秘爆炸等一些宇宙中最令人費解的現象有更多了解。
基本介紹
- 中文名：費米太空望遠鏡
- 外文名：Gamma-ray Large Area Space Telescope
- 射線：高能伽馬射線
- 原名：伽馬射線廣域空間望遠鏡
原理,設計,組成部分,成就,
原理
伽馬射線代表著宇宙中光線的最強能量形式，它通常產生於以很快的速度拋出物質的來源，如巨大的黑洞。短期的伽馬射線爆發特別的一點在於它證實了愛因斯坦的一個觀點，也就是無線電波，紅外線，可見光，X射線和伽馬射線在太空中均以相同的速度傳播。
根據科學家們建立的理論，時空在比電子還小萬億倍的極小的物理尺度下呈動態的“泡沫”結構。模型預測這種泡沫時空會產生高能的伽馬射線，其速度比更低能量的光子還要慢——這項預測也經過了太空望遠鏡觀測的驗證。
物理學家們很樂意用一種能涵蓋所有基本力的概念來取代愛因斯坦在相對論中表述的引力的觀點。有很多構想，但是很難找到方法去驗證它們。”
費米觀測到GRB 090510事件的時間是5月10日，天文學家推斷伽馬射線爆發很可能來源於73億光年外的兩顆中子星的碰撞. 特別是有兩粒伽馬射線光子的能量級相差有上百萬倍。然而，在穿越了70億光年的距離後，這對光子到達費米探測器的時間差不過0.9秒。
觀測到的事實排除了一項新的引力理論，這項理論預測能量的強弱取決於光速的改變。
費米發現的這一千個伽馬射線源較以往所知的數量多了五倍，其中一些的能量之強已經打破了紀錄。例如，GRB 090510伽馬射線源以光速的99.99995%的速度拋出物質。之前觀測到的能量最強的伽馬射線來自GRB 090902B，為334億電子伏——約為可見光能量的130億倍。
中微子-內部結構模型圖 能量第三的伽馬射線源GRB 080916C，其能量足可匹敵9000 顆超新星爆炸。如果你覺得這還不能令人瘋狂的話，想像一下，伽馬射線爆發還能夠產生被稱為“鬼粒子”的中微子。 （中微子：核反應和超新星爆發中產生的一種粒子，比原子更基本，質量很小或沒有質量，幾乎不與物質發生作用；中微子不帶電荷，運動速度達到（如果其質量為零）或接近光速（如果其具有質量）。）
設計
脈衝星/中子星-內部結構模型圖
新名字為“費米伽馬射線太空望遠鏡”。選擇這一名稱是為了紀念高能物理學領域的先驅者、美籍義大利裔諾貝爾物理獎獲得者恩里科·費米（1901～1954）。
費米是第一位對宇宙粒子如何被加速到高速做出推測的科學家，他的理論為認識“費米”望遠鏡所要揭示的新現象奠定了基礎。
科學家們希望“費米”能通過觀測高能伽馬射線來發現眾多新的脈衝星，揭示超大質量黑洞的內部機理，並有助於物理學家尋找新的自然定律。
組成部分
在望遠鏡發射後的兩個月里，科學家對其兩台儀器進行了測試和標校。這兩台儀器分別是“大區域望遠鏡”（LAT）和“GLAST暴發監測器”（GBM）。LAT儀器團隊當天展示了一幅全天空圖像，上面有銀河系灼熱的氣體、閃爍的脈衝星和數十億光年以外一個閃耀的星系。這幅圖像是利用該儀器95小時的最初觀測結果製成的，而利用NASA已退役的“康普頓伽馬射線觀測台”製成類似圖像要花數年的觀測時間。由於“費米”靈敏度極高，所以一些新發現肯定會接踵而至。LAT以“巡天模式”工作時，可每3小時對整個天空掃描一遍。在頭一年的工作過程中，“巡天模式”將占去該望遠鏡絕大部分的觀測時間。這些“快照”將使科學家能對伽馬射線宇宙所特有的快速變化進行監測。LAT對能量為20兆電子伏到超過300吉電子伏的光子敏感。這一能量區間的上限部分（相當於牙科用X射線能量的500多萬倍）目前基本上還未得到探測。
作為“費米”上的另一台儀器，GBM僅在頭一個月的工作中就已探測到31次伽馬射線爆發。這些高能爆炸現象發生於大質量恆星死亡或做軌道運行的中子星以螺旋方式相互靠近並融合起來之時。GBM所能敏感到的伽馬射線能量要低於LAT，從而可為觀測寬大的伽馬射線譜區提供補充。兩台儀器聯合起來，有可能會最終揭開伽馬射線暴某些最難解的秘密。
成就
費米太空望遠鏡的伽瑪射線巡天圖
在比可見光能量要高上五千萬倍的伽瑪射線波段巡天，費米太空望遠鏡的大面積相機(LAT)正探索著高能波段宇宙。上面這張全天圖，是用大面積相機在2008年8月4日到10月30日所取得的數據建構出來的。和以往類似的太空觀測任務比較，這是一幅更深、解析度更高的伽瑪射線全天圖。費米望遠鏡的伽瑪射線天空有那些明亮光源？最近一篇論文描述了其中最亮的205個伽瑪射線源，而上面影像呈現了其中最亮的十顆∶五顆位在我們銀河系內，另五顆在銀河系外。
在我們銀河系內有∶在觀測期間拖曳出一道弧線的太陽、離我們約6,500光年的X射線雙星LSI +61303，在伽瑪射線才能見到閃爍的波霎PSR J1836+5925、離我們約15,000光年遠的球狀星團杜鵑座47(47Tuc)、及一顆位在銀河盤面中心點上方的未知伽瑪射線源。這個未知光源很有趣，因為它是個變光源，而且在其他波段都找不到和它對應的天體。在我們銀河系外的亮源有∶離我們約二億三百萬光年遠英仙座星系團中心的大型星系NGC1275、和3C 454.3、PKS1502+107、PKS0727-115等三個離我們有數十億光年遠的活躍星系，第五個則是一個位在銀河盤面下方的未知光源，它的本質為何仍是個待解 之謎團。
