【摘要】天文是人類認(rèn)識(shí)太空、探索宇宙的一門科學(xué)，而空間天文則側(cè)重于利用空間觀測(cè)設(shè)備來(lái)對(duì)太空和宇宙進(jìn)行科學(xué)研究。本文首先介紹了國(guó)際上天文的發(fā)展，以及現(xiàn)代天文學(xué)科學(xué)研究的主要方向和核心問(wèn)題。其次，側(cè)重于介紹我國(guó)空間天文的發(fā)展，并以搜索失蹤的重子問(wèn)題為例介紹若干空間天文研究的重點(diǎn)方向。最后，介紹我國(guó)天文機(jī)構(gòu)對(duì)空間天文的研究和支持，以及對(duì)今后發(fā)展的展望。

【關(guān)鍵詞】空間天文 宇宙 重子問(wèn)題

【中圖分類號(hào)】 P17 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2017.05.001

方陶陶，廈門大學(xué)天文學(xué)系教授。研究方向?yàn)樾窍档男纬珊脱莼?、河外天文觀測(cè)、宇宙大尺度結(jié)構(gòu)。主要著作有《XMM-Newton Survey of Local O VII Absorption Lines in the Spectra of Active Galactic Nuclei》《High Resolution X-Ray Spectroscopy of the Local Hot Gas along the 3C 273 Sightline》等。

國(guó)際天文學(xué)的發(fā)展

人類近代對(duì)太空的探索經(jīng)歷了五次飛躍。大約在400多年前歐洲的文藝復(fù)興時(shí)期，意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家伽利略發(fā)明了第一臺(tái)口徑只有2.6厘米、放大倍數(shù)為14倍的望遠(yuǎn)鏡，并用它觀測(cè)天空，看到了月球的丘壑和木星的衛(wèi)星。這是人類探索宇宙的第一次飛躍。

1931年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的工作人員楊斯基，在鑒別電話干擾信號(hào)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了來(lái)自銀河系的射電輻射，從此開(kāi)創(chuàng)了用射電研究天體的新紀(jì)元，同時(shí)也讓人類首次在可見(jiàn)光波段以外探索宇宙。這是第二次飛躍。

20世紀(jì)60年代，美國(guó)的天體物理學(xué)家賈克尼利用火箭發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的第一批X射線源，之后又建造專門的X射線衛(wèi)星，發(fā)現(xiàn)宇宙劇烈變化的一面，同時(shí)也讓人類首次能夠在地球大氣層以外探索宇宙。這是第三次飛躍。

在1987年，當(dāng)大麥哲倫星云中的超新星爆發(fā)之時(shí)，美國(guó)的戴維斯和日本的小柴昌俊同時(shí)觀測(cè)到了超新星爆發(fā)的中微子信號(hào)，這是人類第一次觀測(cè)到來(lái)自太陽(yáng)之外的中微子信號(hào)。由于此發(fā)現(xiàn)，也開(kāi)創(chuàng)了一門新的天文學(xué)科——中微子天文學(xué)。這可以算是第四次飛躍，人類首次能夠利用電磁波以外的信號(hào)探索宇宙。

2016年引力波的發(fā)現(xiàn)，可以算是人類探索宇宙的第五次飛躍了。美國(guó)LIGO探測(cè)器，分別位于華盛頓州的Hanford和路易斯安那州的Livingston，與2015年9月14號(hào)同時(shí)探測(cè)到一個(gè)振動(dòng)一致的信號(hào)，并且和引力波理論預(yù)言一致，正式開(kāi)啟了引力波天文的時(shí)代。

在最近幾十年，天文學(xué)蓬勃發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)后，天文領(lǐng)域更是進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展期間，已經(jīng)產(chǎn)生四次諾貝爾物理獎(jiǎng)，包括2002年關(guān)于宇宙中微子的測(cè)量和宇宙X射線源的探測(cè)、2006年宇宙微波背景輻射及其各向異性的測(cè)量、2011年暗能量的發(fā)現(xiàn)，以及2015年中微子震蕩的測(cè)量。而引力波的探測(cè)和系外行星的發(fā)現(xiàn)也極有可能在未來(lái)幾年獲獎(jiǎng)。