用美国国家航空航天局费米的第一本电子书探索宇宙

第三只手烈

据美国宇航局（Jenna Ahart）：为了纪念美国国家航空航天局费米宇宙飞船的里程碑式周年纪念，任务团队出版了一本名为《我们的高能宇宙：使用费米伽马射线太空望远镜的15年》的电子书

读者可以下载PDF和EPUB格式的电子书。这本电子书面向的是对太空感兴趣的普通读者。



电子书封面“我们的高能宇宙：使用费米伽马射线太空望远镜15年”。图像：国家航空和航天局

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费米于2008年6月11日发射，探测从地球大气层到遥远星系以及其间的宇宙现象的伽马射线，伽马射线是光的最高能量形式。它的研究揭示了从太阳耀斑到恒星形成以及银河系中心奥秘等主题的细节。

通过图像、有趣的事实和发射日的记忆，电子书告诉费米从概念化到发射的故事，并讲述了该任务的一些突破性发现。通过深入研究伽马射线暴和blazars等高能天体物理学主题，读者可以探索费米宇宙，以及在下一章中还有哪些问题有待研究。

费米最初被称为伽马射线大面积太空望远镜，但在2008年8月以意大利物理学家恩里科·费米的名字重新命名。

位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的任务项目科学家伊丽莎白·海斯说：“恩里科·费米的科学对于理解费米望远镜所看到的来源非常重要。”。“伽马射线的天空是由他理论上的粒子加速机制提供动力的。”

该卫星有两个伽马射线探测器：大面积望远镜（LAT）和伽马射线暴监测器（GBM）。

LAT在任何时候都能观测到五分之一的伽马射线天空，探测到能量从2000万到3000多亿电子伏特的高能光。（可见光的能量是2到3电子伏特。）GBM在较低的能量下一次观察大约70%的天空，寻找短暂的伽马射线闪光。

这对精心制作的组合的结果是轨道上最灵敏的伽马射线天文台，能够研究宇宙中远近能量最高的现象。

通过费米的伽马射线眼睛，我们可以更好地了解我们的太阳系。在运行的头八年里，费米探测到了来自40个太阳耀斑的伽马射线发射——来自太阳的能量爆发。有些甚至起源于太阳的另一侧，使科学家能够分析太阳耀斑发射的带电粒子是如何从太阳的一侧产生电弧，在另一侧产生伽马射线的。

在研究我们的银河系时，费米发现了两个高能伽马射线瓣，称为费米气泡，在银河系中心的上方和下方延伸。每个气泡高25000光年。天文学家认为，这些气泡是在银河系中心超大质量黑洞古老的活动爆发后形成的。

费米也帮助科学家了解其他星系中的黑洞。

戈达德的费米项目副科学家朱迪斯·拉库辛说：“当黑洞形成时，无论是大质量恒星的死亡还是两颗中子星的碰撞，它都会产生一种短暂的闪光，称为伽马射线暴。”。“费米每天探测到大约一次爆发，这有助于彻底改变我们对这些现象的理解。”

然而，即使在15年的成就之后，仍有许多谜团有待费米去解开。该望远镜正在进行的目标之一是研究暗物质的组成，暗物质是一种神秘物质，约占宇宙的25%。

由于暗物质不会反射、吸收或发光，科学家们仍不确定其成分。然而，一种流行的理论认为，暗物质粒子在相互作用时会产生伽马射线。如果费米能发现这种高能信号，这可能有助于科学家更多地了解暗物质的组成。

如果说费米教会了我们一件事，那就是期待意想不到的事情。伽马射线研究在我们理解银河系中心黑洞、我们燃烧的太阳和合并的中子星方面取得了前所未有的突破。正如我们对下一次伽马射线揭示的预期一样，只有时间才能告诉我们费米到底有什么。

费米是由戈达德管理的天体物理学和粒子物理学合作伙伴。费米是与美国能源部合作开发的，法国、德国、意大利、日本、瑞典和美国的学术机构和合作伙伴做出了重要贡献。