【中文詞條】宇宙x射綫背景
【外文詞條】cosmic x-ray background
【作者】張和祺
在宇宙空間各個方向幾乎都存在近似各嚮同性的有一定流量的x輻射。這一發現是二十世紀六十年代x射綫天文學重大成就之一。觀測結果大致可歸結如下﹕在光子能量100千電子伏以下區域﹐背景輻射可近似地用幂指數為 -1.7±0.2的幂律譜來表示。在0.25千電子伏附近的x射綫流量明顯地高於 1～100千電子伏能譜麯綫的外插值。在100～1﹐000千電子伏能區﹐幂指數大約為-2.2。隨著探測技術的改進﹐近年來大量觀測結果表明﹐在1～100 千電子伏範圍內﹐背景輻射能譜明顯地存在著“彎折”現象﹐需要用兩個幂指數來表示。
背景輻射的起源是一個比較復雜的問題。如不考慮宇宙學的演化效應﹐背景的起源模型主要有兩類。一類是從已知類型的分立源出發﹐將x射綫背景作為分立源的纍積效應來考慮。另一類是估計背景輻射的輻射機製會在整個星係際空間起作用。在這方面可能存在很多輻射過程﹐其中康普頓散射(見逆康普頓散射)最為重要。星際空間的大部分輻射分佈在2.7k的微波區域。當這種各嚮同性的微波光子被快速電子散射時﹐微波光子的能量通過逆康普頓散射效應而過渡到x射綫區域﹐背景輻射的能譜“彎折”現象可能與銀河中的電子譜斜率在3×10電子伏處的彎折有關。後者與幾百兆赫處的同步加速輻射背景譜的彎折有聯繫。在其他正常星係的射電譜中也觀測到這種現象﹐因此﹐如果所有星係的電子譜在3×10電子伏處都有彎折存在﹐x射綫背景中的類似現象就可以得到合理的解釋。上述模型在能量問題上都存在著睏選２歡閱茉醋鞽瞿持旨偕瑭o單純藉助於現時代的天體過程﹐不易說明觀測到的背景輻射強度。這促使人們去考慮宇宙學的演化效應﹐把 x射綫的産生歸之於過去遙遠時代。從宇宙學的演化角度看﹐星係際氣體在過去更為稠密﹐輻射場更為強烈﹐各種類型的爆發也更加頻繁。考慮到這種宇宙學的演化效應﹐人們通過宇宙黑體光子對紅移很大的射電源的相對論性電子康普頓散射的物理現象﹐似乎能較合理地解釋宇宙x射綫背景輻射。 |