观天巨眼400年系列之十六 康普顿γ射线天文台

γ射线是比X射线波长更短、频率更高、能量更强的一种电磁辐射.γ射线的波长小于0.002纳米,覆盖了比X射线宽得多的范围.γ射线光子的能量在10000电子伏特到1万亿电子伏特之间.它的穿透力极强,金属、玻璃、木材等等都能穿透,但是却不能穿透地球大气层.因此对天体的γ射线辐射的观测,只能依赖于火箭卫星等空间飞行器,把观测设备带到大气层之上才能进行.康普顿γ射线天文台是这些观测设备中的佼佼者,它在环绕地球的轨道上运行了9年,得到了极为丰富的资料信息,使我们看到了许多谜一般的宇宙的生动情景.

康普顿γ射线天文台十周年

康普顿γ射线天文台(Compton Gama Ray Observatory缩写CGRO)1991年4月5日由亚特兰蒂斯号航天飞机发射升空,2000年6月4日经人工诱导,安全地坠入地球大气层,前后在太空服役9年,为γ射线天文学立下了丰功伟绩。值此“康普顿”发射10周年之际,谨写此文,以为纪念。

γ射线暴谱硬度比的时间演化特征

采用小波分析方法对康普顿γ射线天文台(CGRO)上的BATSE仪器观测到的γ暴光变曲线数据进行去噪处理,并提出时间分辨的谱硬度比定义,用包含有599个暴的样本研究谱硬度比随时间的演化规律,结果表明:(1)样本中77%暴的谱硬度比随时间按"硬到软"规律演化,而23%暴谱硬度比随时间按"软到硬"规律演化,尤其是3%暴在整个暴中呈现单调的"软到硬"趋势。(2)平均谱硬度比随时间单调地以"硬到软"规律演化。(3)持续时间不同的暴,其谱硬度比演化曲线有较大的差异,其中"硬到软"演化趋势最显著的是持续时间在23～35s之间的那些暴;持续时间在1～10s的暴的演化特征跟其它组差异最显著,呈现比较明显的"软到硬"演化规律;持续时间在35～53s之间的暴平均谱硬度比几乎没有随时间演化。(4)不同辐射强度的暴平均谱硬度比的演化特征不同,随着峰值流量的增大,谱硬度比演化由"硬-软-硬"逐渐转变为"软-硬-软":峰值流量越大,"软-硬-软"的趋势越显著,而峰值流量越小,其峰值流量"硬-软-硬"的趋势越显著。我们对这些结果进行了简单的讨论。