南京大学天文系 宣焕灿 2007年02月15日 10:16
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| 图1.贾康尼正在专心地研制仪器 |
1931年10月6日,美国籍意大利后裔贾康尼(R.Giacconi)出生于意大利北部的热那亚,1954年获意大利米兰大学物理学博士学位。1959年,他在28岁时受聘加入美国科学与工程公司。此后长期居留美国,并加入了美国国籍(见图1)。
贾康尼在天文学上的最大贡献是开创了X射线天文学。20世纪60年代初,他与在美国工作的意大利天文学家罗西(B. Rossi)证明,太阳辐射可以在月面上产生荧光X射线。为了探测它,他们研制了三台灵敏度比以往提高近百倍的盖格计数器,结果“种豆得瓜”,他们在天空中月球方向旁边的天蝎座中意外地发现了一个很强的X射线源,从此开创了太阳系外的X射线源的探测,因而被认为X射线天文学的第一个里程碑。
1970年,在他的筹划和领导下,美国发射了“探险者42号”人造卫星,由于发射地点在非洲的肯尼亚,而发射日12月12日又正巧是肯尼亚的独立纪念日,故用“自由”一词的斯瓦希利语“乌呼鲁”(Uhuru)命名。在此后3年中,该卫星使用其中的X射线探测器完成了X射线的系统巡天,提供了全天X射线源的分布图,其中1977年公布的“自由号” X射线源表(4U表)汇集了231个X射线源。它发现了银河系中许多X射线双星和第一个黑洞的侯选者天鹅座X-1,还发现很多星系团呈现为X射线展源。因此“自由号”的系统巡天可以说是X射线天文学的第二个里程碑。
X射线天文学的第三个里程碑是“爱因斯坦天文台”的发射。1978年11月美国发射的“高能天文台2号”,因纪念爱因斯坦(A. Einstein)诞生100周年而被命名为“爱因斯坦天文台”。在它上面首次装上了大型的掠射X射线望远镜。X射线不能折射和反射,却能在非常倾斜的掠射角下产生全反射。使用此原理制成的掠射X射线望远镜能使X射线天体成像。装在爱因斯坦天文台上的掠射X射线望远镜有4层内外套着的环,它们能收集X射线,并使之聚集于同一焦点,最后生成天体的X射线图像(见图2)。使用这种掠射X射线望远镜后获得了河外星系中单个的X射线源像,发现了几乎所有已知的类星体都是X射线源。

图2.掠射X射线望远镜的工作原理。它使用四组套叠的反射镜使X射线产生全反射,或称掠射,从而生成天体的像
爱因斯坦天文台和它上面的掠射X射线望远镜也是在贾康尼主持下研制的。在发射爱因斯坦天文台之前两年的1976年,贾康尼又倡议研制更为强大的钱德拉X射线天文台的空间探测器,这一耗资15亿美元的探测器于1999年进入绕地球运转的轨道,现已揭示了许多重大的宇宙奥秘。
由于贾康尼在X射线天文学作出的一系列开创性的工作,使X射线天文学已成为现代天体物理学中一个十分重要的分支,他被尊为X射线天文学的奠基人,有人还称他为“X射线天文学之父”。由于这一重大贡献,贾康尼分享了2002年诺贝尔物理学奖。