星球的形成一直是天文学家想要解决的谜题之一。粗略地说,星球是由一团气体经过重力收缩形成,刚开始会形成一个小核心,然后核心四周的气体会不断被吸进去,增加核心的质量,于是核心逐渐长大;当核心质量大到核心温度足以产生热核反应时,星球才算孕育成功,进入成年阶段——主序带。在星球的孕育过程中,由于四周仍然布满了气体和尘埃,中心发出来的可见光无法穿透出来,只有远红外线可以被我们观测到。
美国NASA于1983年7月26日用Delta火箭在范登堡空军基地发射了一枚人造卫星(IRAS),它的可观测波段从8微米~179微米。经过一年的观测,IRAS探测到25万个红外线源和一些不知名的低温星体,还发现一个分布在太阳系外围的星尘环和在织女座附近正在形成的恒星系统。
远红外线的资料说明了什么?天文学家认为,当星尘加热后,释放出来的黑体辐射就是一些红外线。在初生星球四周有大量的尘埃,这些尘埃经过星光的照射会放出红外线,所以红外线是研究初生星球的工具。
极 紫 外 线
美国加州伯克利分校的包尔和NASA合作,自行设计了极紫外线望远镜和侦测器,称作极紫外线探测船(EUVE)。
EUVE也是用Delta火箭于1992年6月7日从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空的,总共包含四个直径40厘米的紫外线望远镜。
我们知道,极紫外线的波长比可见光短,物体需要很高的温度才能发出紫外线。但是19世纪六七十年代的天文学家相信,极紫外线会被星际物质完全吸收,除了太阳以外,所有星体释放的极紫外线是无法到达地球的。根据包尔的初步研究,应该有一些极紫外线可以到达地球。在EUVE升空之后,果然看到一些极紫外线源。这些极紫外线源来自星球的星冕和闪焰及一些年轻巨大的星球和白矮星。至于一些弥散的背景极紫外线,可能是来自高温的星际物质。
与太阳类似,在星球的光球层和星冕之间温度会突然上升。这个高温的过渡层会放出极紫外线,另外星球表面突然喷发的高能闪焰也会伴随着极紫外线,因此研究这些星球的极紫外线可以增进我们对星球表面大气特性的认识。至于白矮星的极紫外线,则来自表面的氢或氦。不过,经过EUVE的观测,发现白矮星的极紫外线没有预期的多,这对白矮星的模型是个重大的挑战。另外,极紫外线对我们太阳系内行星的研究也有帮助。
X 射 线
接下来要介绍可以探测X射线的人造卫星HEAO,这项计划由马修太空飞行中心推动,一共发射了三枚:HEAO-1、HEAO-2和HEAO-3。HEAO-l是用“阿特拉斯人马座”火箭于1977年8月12日从卡纳维拉尔角发射升空,其他两枚分别在1978年和1979年在同一地点发射成功。
X射线是高能的辐射线,所含的能量大约是可见光的数百倍到十万倍,必须用一些特殊的探测器来记录。利用气体的探测器将是理想的设计,当高能的X射线通过装满气体的放电管时,X射线会使气体分解成电子和离子对,也就是光离作用,而带电的电子或离子因为高电压的吸引,打到放电管的两端,从而被记录下来。










