探索星际介质的新型X射线光谱工具
【导语】《天文学与天体物理学》将出版长期探索的X-射线天体源的光谱图——人类第一次成功探测得出。EXAFS图谱即延展X射线吸收精细结构光谱图。EXAFS是研究星际介质( ISM )颗粒结构一个有力的工具。它可给出更详细的化学成分和非晶颗粒的原子结构图片。
《天文学与天体物理学》艺术家眼中的遥远X射线源(右上)被星际尘埃粒子(黄色平面)截获，其中激发原子与相邻原子内电子的发射和吸收得到X射线谱图正弦行为(左下)。左上角是XMM卫星的图片。
天文学家正在报告第一次成功探测到长期探索的X-射线天体源的光谱图。
这项研究结果将被发表在《天文学与天体物理学》杂志上。
这些图谱信号，即所谓EXAFS(延展X射线吸收精细结构光谱)采用了在材料科学中常用的X射线光谱技术得出。截至目前，由于天体的X射线微弱信号，有关天文X射线源的EXAFS研究都不成功。
使用XMM-牛顿卫星上的反射光栅光谱仪(RGS)，荷兰天文学家C.P. de Vries和E. Costantini ，均来自于荷兰乌得勒支大学空间研究组织，获得了高质量的Scorpius X-1的X射线图谱，它是天空中最强的X射线源，距离地球2800 parsecs (1 parsecs = 3.2616 光年)。第一次，他们透过可见尘埃，获得了天体内部X射线源的清晰的EXAFS图谱。
EXAFS是研究星际介质( ISM )颗粒结构一个有力的工具。它是基于X射线光子可以从固体颗粒原子内层激发电子，电子达到其发射原子能，即刻在周围发生背向散射。这导致了依赖固体物质结构发射的远距离X射线源具有特征的正弦的吸收特性。
另外，已经广为人知的星际介质尘埃探测技术，红外光谱，也可以用来研究结晶尘埃。然而， EXAFS较红外光谱研究有着重大的优势，因为它可以探测视线方向上固体物质的原子结构，甚至不规则的非晶态材料。红外光谱，只能在矿物学水平提供信息。
因此，使用EXAFS研究，天文学家们可以得到一个非常详细的样品组成和视线方向上的尘埃的原子结构。与红外光谱相比，EXAFS研究可给出更详细的化学成分和非晶颗粒的原子结构图片。
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