太陽周圍的氣體包層日冕的溫度大約達200萬度，其中快速電子和原子核發生碰撞，因此電子時而受阻，時而又加速，由此產生了X射線，日冕把X射線發向太空，人們利用衛星就能把它拍攝下來。
基本介紹
- 中文名：X射線星
- 外文名：X ray star
- 別稱：倫琴射線星
- 分類：恆星
X射線,定義：,X射線的發現：,宇宙中的宇宙射線,X射線星,
X射線
定義：
X射線是波長介於紫外線和γ射線間的電磁輻射。X射線是一種波長很短的電磁輻射，其波長約為0.01~10nm之間。由德國物理學家W.K.倫琴於1895年發現，故又稱倫琴射線。倫琴射線具有很高的穿透本領，能透過許多對可見光不透明的物質，如墨紙、木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發生可見的螢光，使照相底片感光以及空氣電離等效應，波長越短的X射線能量越大，叫做硬X射線，波長長的X射線能量較低，稱為軟X射線。波長小於0.1埃的稱超硬X射線，在0.1～1埃範圍內的稱硬X射線，1～10埃範圍內的稱軟X射線。
X射線的發現：
1895年11月8日傍晚，他研究陰極射線。為了防止外界光線對放電管的影響，也為了不使管內的可見光漏出管外，他把房間全部弄黑，還用黑色硬紙給放電管做了個封套。為了檢查封套是否漏光，他給放電管接上電源（茹科夫線圈的電極），他看到封套沒有漏光而滿意。可是當他切斷電源後，卻意外地發現一米以外的一個小工作檯上有閃光，閃光是從一塊螢光屏上發出的。然而陰極射線只能在空氣中進行幾個厘米，這是別人和他自己的實驗早已證實的結論。於是他重複剛才的實驗，把屏一步步地移遠，直到2米以外仍可見到屏上有螢光。倫琴認為這不是陰極射線了。倫琴經過反覆實驗，確信這是種尚未為人所知的新射線，便取名為X射線。他發現X射線可穿透千頁書、2～3厘米厚的木板、幾厘米厚的硬橡皮、15毫米厚的鋁板等等。可是1.5毫米的鉛板幾乎就完全把X射線擋住了。他偶然發現X射線可以穿透肌肉照出手骨輪廓，於是有一次他夫人到實驗室來看他時，他請她把手放在用黑紙包嚴的照相底片上，然後用X射線對準照射15分鐘，顯影后，底片上清晰地呈現出他夫人的手骨像，手指上的結婚戒指也很清楚。這是一張具有歷史意義的照片，它表明了人類可藉助X射線，隔著皮肉去透視骨骼。1895年12月28日倫琴向維爾茨堡物理醫學學會遞交了第一篇X射線的論文“一種新射線——初步報告”，報告中敘述了實驗的裝置，做法，初步發現的X射線的性質等等。X射線的發現，又很快地導致了一項新發現——放射性的發現。
宇宙中的宇宙射線
宇宙射線的跡象在最初用游離室觀測放射性時就被人們注意到了，起初曾認為驗電器的殘餘漏電是由於空氣或塵土中含有放射性物質造成的。
1903年，盧瑟福和庫克發現，如果小心地把所有放射源移走，在驗電器中每立方厘米內，每秒鐘還會有大約十對離子不斷產生。他們用鐵和鉛把驗電器完全螢幕蔽起來，離子的產生幾乎可減少十分之三。他們在論文中提出構想，也許有某種貫穿力極強，類似於γ射線的輻射從外面射進驗電器，從而激發出二次放射性。
萊特、沃爾夫等物理學家先後採用各種方法進行了試驗。人們發現，這種源的放射性與當時人們比較熟悉的放射性相比具有更大的穿透本領，因此人們提出這种放射性可能來自地球之外――這就是宇宙射線最初的跡象。
奧地利物理學家赫斯是一位氣球飛行的業餘愛好者。他設計了一套裝置，將密閉的電離室吊在氣球下，電離室的壁厚足以抗一個大氣壓的壓差。他乘坐氣球，將高壓電離室帶到高空，靜電計的指示經過溫度補償直接進行記錄。他一共製作了十隻偵察氣球，每隻都裝載有2~3台能同時工作的電離室。
1911年，第一隻氣球升至1070米高，在那一高度以下，輻射與海平面差不多。翌年，他乘坐的氣球升空達5350米。他發現離開地面700米時，電離度有些下降（地面放射性造成的背景減少所致），800米以上似乎略有增加，而後隨著氣球的上升，電離持續增加。在1400米~2500米之間顯然超過海平面的值。在海拔5000米的高空，輻射強度竟為地面的9倍。由於白天和夜間測量結果相同，因此赫斯斷定這種射線不是來源於太陽的照射，而是宇宙空間。
赫斯認為應該提出一種新的假說：“這種迄今為止尚不為人知的東西主要在高空發現……它可能是來自太空的穿透輻射。”1912年赫斯在《物理學雜誌》發表題為“在7個自由氣球飛行中的貫穿輻射”的論文。
1914年，德國物理學家柯爾霍斯特將氣球升至9300米,游離電流竟比海平面大50倍,確證了赫斯的判斷。
赫斯的發現引起了人們的極大興趣，從那時開始，科學界對宇宙射線的各種效應和起源問題進行了廣泛的研究。最初，這種輻射被稱為“赫斯輻射”，後來被正式命名為“宇宙射線”。當時，許多物理學家懷疑赫斯的測量，並認為這種大氣電離作用不是來自太空，而是起因於地球物理現象，例如組成地殼的某種物質發出的放射性。21世紀認為，宇宙線是來自宇宙空間的高能粒子流的總稱。
在現代物理學發展史中，宇宙射線的研究占有重要的地位，許多新的粒子都是首先在宇宙射線中發現的。近五十來宇宙射線研究取得了很大成就，人們越來越認識到宇宙線和粒子物理、天體物理密不可分，宇宙射線研究已經成為探索宇宙起源、發展歷史、天體演化、空間環境等科學之謎的極為重要的途徑。隨著科技的發展，宇宙射線研究的手段越來越先進，範圍越來越廣，期待人類能儘早揭開宇宙射線的神秘面紗。
（本文由中科院高能物理所供稿）
X射線星
昨天晚上的物理學會——倫琴教授在一片歡呼聲中向教授們和將軍們作了關於X射線的研究報告……。精彩表演一個接著一個，射線穿透了
利克建議把這一新發現稱為“倫琴射線”（暴風雨般的掌聲）。倫琴深為感謝。柯利克舉杯向倫琴祝賀。48年以來這個學會還沒有舉行過像這樣具有劃時代意義的會議。出席會議的人當中還有許多學生和其他聽眾。
1896年1月24日《弗蘭肯人民報》
這一章里所要講述的恆星，它們發出的能量不是像太陽那樣以肉眼可察的波長為主，我們的感覺器官對這些星體的輻射一無所察，直到1895
它們，人們才知道這種輻射的存在。
宇宙空間居然發出倫琴射線，或者稱為X射線，這件事看來有點奇怪。到醫療部門進行體格檢查時，人們會看到，需要具備何等複雜的技術裝置才能產生這種射線。那么宇宙空間的X射線是怎么來的呢？從原理上來看，起作用的是同一種過程：醫療裝置中由於高速電子突然受阻而產生這種射線。在自然界，當某種氣球被加熱到以百萬度計的高溫，它的電子就以高速運動。當某電子闖進附近某原子核的範圍中，其運動在核電場中受阻或發生偏轉，就產生和X射線管內同樣的輻射。
太陽周圍的氣體包層日冕的溫度大約可達200萬度。其中的快速電子和原子核發生碰撞，因此電子時而受阻，時而又加速。由此就產生了X射線，而日冕把X射線發向太空，人們利用衛星就能把它拍攝下來。可見，即使像我們的太陽這樣一顆平凡的恆星，也能告訴我們，宇宙空間確能產生X射線。不過，太陽的能量只有無足輕重的一部分以X射線的形式發射出來，而X射線星則是天上的點源，其輻射的主要部分處在X射線波長區。雖然人們認識它們的年代還不長，可是，這些年來我們由此學到不少的知識，使它們成為激動人心的天體。
烏呼魯衛星的故事
來自宇宙空間的X射線並不能穿透地球的大氣，而是被最高層空氣吸收掉了。因此，直到人們能把遙控望遠鏡用氣球送上地球大氣高層或者用火箭射入外空時，才誕生了X射線天文學。經過了以太陽為主，觀測日冕X射線的早期觀測階段，人們隨即又開始去探尋來自宇宙其他方向的X射線。這樣就揭開了現代天體物理學的新篇章。
當代科學，特別是實驗科學，個人創建偉業的時代已結束了。學者們結成研究組，奔赴各地參加討論會，既集思廣益，又自我提煉雕琢，還要融合合作者的見解；這樣，一篇論文發表出來，其中只見研究結果，讀者很難了解到成果是如何取得的。
關於X射線星的發現史，在這裡要講的只是從X射線天文學發展歷程中挑選出來的若干事件，以及大批物理學家、天文學家和工程師中的某些代表人物，順便要提及的還有一家公司。世界各地的民航機場，幾乎都使用複雜裝置產生弱X射線來檢查旅客的行李。在北美洲這種設備的主要製造商是AS&E公司，全名叫美國科學與工程研究公司。這家公司於1958年由馬丁·安尼斯(MartinAnnis)創建，最初主要成員是一部分科研人員。該公司早年曾和美國最著名的工業大學之一，MIT即麻省理工學院緊密合作，從事核武器研製。首批X射線衛星的問世正是歸功於AS&E公司。
義大利人里卡多·嘉可尼(RiccardoGiacconi)獲得一份富爾布賴特(Fulbright)獎學金，於1956年來到美國。他以前從事物理研究，擅長宇宙射線測量。1954年他在米蘭獲博士學位，到美國後，他先在布盧明頓市印第安納大學，後來又在普林斯頓從事同類工作。有位同事勸他去AS&E公司試試，於是他結識了當時已有27人的這家公司的董事長馬丁·安尼斯。1959年9月，嘉可尼開始了他在這家美國科學與工程公司的生涯。不久，安尼斯就把他介紹給布魯諾·羅西(BrunoRossi)。物理學家羅西早在第二次世界大戰前就移居美國，他最初在麻省理工學院任職，曾經和在芝加哥創建世界第一座核反應堆的大科學家恩里科·費米(EnricoFermi)進行合作研究，當時他除了在麻省理工學院兼職外，還擔任美國科學與工程研究公司一個諮詢組的主任。關於初次會見著名的羅西先生的情景，嘉可尼後來這樣寫道：“布魯諾·羅西在他家裡和我談話時強調說，他認為，除了某些其他空間項目外，研究各種天體的X射線是特別值得抓的課題。雖然這方面是個空白，但他相信，對一個完全新的領域進行探索應該會取得成果。我馬上去作調查，以了解這方面人們已經掌握的情況。結果只有赫伯特·弗里德曼（HerbertFriedmann）研究了太陽的X射線，別的宇宙X射線源一個也沒有找到。”
利克建議把這一新發現稱為“倫琴射線”（暴風雨般的掌聲）。倫琴深為感謝。柯利克舉杯向倫琴祝賀。48年以來這個學會還沒有舉行過像這樣具有劃時代意義的會議。出席會議的人當中還有許多學生和其他聽眾。
1896年1月24日《弗蘭肯人民報》
這一章里所要講述的恆星，它們發出的能量不是像太陽那樣以肉眼可察的波長為主，我們的感覺器官對這些星體的輻射一無所察，直到1895
它們，人們才知道這種輻射的存在。
宇宙空間居然發出倫琴射線，或者稱為X射線，這件事看來有點奇怪。到醫療部門進行體格檢查時，人們會看到，需要具備何等複雜的技術裝置才能產生這種射線。那么宇宙空間的X射線是怎么來的呢？從原理上來看，起作用的是同一種過程：醫療裝置中由於高速電子突然受阻而產生這種射線。在自然界，當某種氣球被加熱到以百萬度計的高溫，它的電子就以高速運動。當某電子闖進附近某原子核的範圍中，其運動在核電場中受阻或發生偏轉，就產生和X射線管內同樣的輻射。
太陽周圍的氣體包層日冕的溫度大約可達200萬度。其中的快速電子和原子核發生碰撞，因此電子時而受阻，時而又加速。由此就產生了X射線，而日冕把X射線發向太空，人們利用衛星就能把它拍攝下來。可見，即使像我們的太陽這樣一顆平凡的恆星，也能告訴我們，宇宙空間確能產生X射線。不過，太陽的能量只有無足輕重的一部分以X射線的形式發射出來，而X射線星則是天上的點源，其輻射的主要部分處在X射線波長區。雖然人們認識它們的年代還不長，可是，這些年來我們由此學到不少的知識，使它們成為激動人心的天體。
烏呼魯衛星的故事
來自宇宙空間的X射線並不能穿透地球的大氣，而是被最高層空氣吸收掉了。因此，直到人們能把遙控望遠鏡用氣球送上地球大氣高層或者用火箭射入外空時，才誕生了X射線天文學。經過了以太陽為主，觀測日冕X射線的早期觀測階段，人們隨即又開始去探尋來自宇宙其他方向的X射線。這樣就揭開了現代天體物理學的新篇章。
當代科學，特別是實驗科學，個人創建偉業的時代已結束了。學者們結成研究組，奔赴各地參加討論會，既集思廣益，又自我提煉雕琢，還要融合合作者的見解；這樣，一篇論文發表出來，其中只見研究結果，讀者很難了解到成果是如何取得的。
關於X射線星的發現史，在這裡要講的只是從X射線天文學發展歷程中挑選出來的若干事件，以及大批物理學家、天文學家和工程師中的某些代表人物，順便要提及的還有一家公司。世界各地的民航機場，幾乎都使用複雜裝置產生弱X射線來檢查旅客的行李。在北美洲這種設備的主要製造商是AS&E公司，全名叫美國科學與工程研究公司。這家公司於1958年由馬丁·安尼斯(MartinAnnis)創建，最初主要成員是一部分科研人員。該公司早年曾和美國最著名的工業大學之一，MIT即麻省理工學院緊密合作，從事核武器研製。首批X射線衛星的問世正是歸功於AS&E公司。
義大利人里卡多·嘉可尼(RiccardoGiacconi)獲得一份富爾布賴特(Fulbright)獎學金，於1956年來到美國。他以前從事物理研究，擅長宇宙射線測量。1954年他在米蘭獲博士學位，到美國後，他先在布盧明頓市印第安納大學，後來又在普林斯頓從事同類工作。有位同事勸他去AS&E公司試試，於是他結識了當時已有27人的這家公司的董事長馬丁·安尼斯。1959年9月，嘉可尼開始了他在這家美國科學與工程公司的生涯。不久，安尼斯就把他介紹給布魯諾·羅西(BrunoRossi)。物理學家羅西早在第二次世界大戰前就移居美國，他最初在麻省理工學院任職，曾經和在芝加哥創建世界第一座核反應堆的大科學家恩里科·費米(EnricoFermi)進行合作研究，當時他除了在麻省理工學院兼職外，還擔任美國科學與工程研究公司一個諮詢組的主任。關於初次會見著名的羅西先生的情景，嘉可尼後來這樣寫道：“布魯諾·羅西在他家裡和我談話時強調說，他認為，除了某些其他空間項目外，研究各種天體的X射線是特別值得抓的課題。雖然這方面是個空白，但他相信，對一個完全新的領域進行探索應該會取得成果。我馬上去作調查，以了解這方面人們已經掌握的情況。結果只有赫伯特·弗里德曼（HerbertFriedmann）研究了太陽的X射線，別的宇宙X射線源一個也沒有找到。”
