探索宇宙電波巧立奇功

○黃宗慈

光就是一種電磁波，而我們眼睛所能看見的電磁波，稱為可見光?？梢姽庵皇请姶挪ǖ囊恍〔糠郑鄶档碾姶挪o法被肉眼直接看到，但可以通過儀器偵測、記錄和分析。

每一種電磁波都有獨特的波長，就像每個人的指紋都是獨一無二一樣。因此，波長是區別電磁波的依據。天文學家接收并分析不同波長的電磁波，在天文上稱之為“多波段觀測”。

無線電波是一種肉眼不可見的電磁波，經常用在地面上的通信。宇宙中有很多物體會發出無線電波，卻不會發出可見光，需要通過“電波望遠鏡”才能觀測。

近年來，科學家將紅外光望遠鏡送上太空。太空望遠鏡不會受大氣層干擾（大氣層會吸收或反射許多電磁波，導致在地表的望遠鏡無法有效觀測），可以更清楚地觀測來自宇宙的紅外光。2021 年底發射升空的“詹姆斯·韋伯望遠鏡”，就是以紅外光為主要觀測目標，用于探索早期宇宙，尋找系外行星，透視被塵埃所包覆的星球。

各個波長的天文觀測，仰賴不同技術，來接收觀測不同波長范圍的電磁波。隨著多波段觀測技術的進步，人類的“視線范圍”從波長400～700 納米的可見光，大幅擴展到幾乎所有的電磁波。于是，我們能夠窺探可見光之外的宇宙，避免瞎子摸象的窘境，還原出宇宙更完整的面貌。

著名的超新星殘骸“蟹狀星云”，就是靠著多波段觀測，得以更完整的呈現在世人眼前。

超新星是指恒星劇烈的爆炸。“蟹狀星云”則是超新星爆炸后留下的殘骸，中央有一顆中子星，不斷發射出高能量的電磁波。

科學家利用不同波長的天文望遠鏡，接收來自星云的電磁波，包括能量較高的X 射線、紫外線，以及能量較低的可見光、紅外光、無線電波等。由于不同波長的電磁波，分別從不同物體結構發射出來，所以通過多波段觀測，可以推估星云中有哪些物質。

我們所在的銀河系存在著許多可見光看不見的東西，因此我們肉眼所見的夜空中璀璨的銀河，并不是銀河系的完整面貌。銀河系有厚重塵埃所形成的暗帶，可見光無法穿透，即使是絕佳的光學望遠鏡，也看不透其中的奧妙。但如果針對紅外光觀測，暗帶反倒顯得特別明亮。因為銀河中冰冷的塵埃所發出的電磁波，主要都是紅外光。

換成偵測X 射線，則超新星殘骸、星際氣泡的高溫氣體也會現身。通過偵察特定波長的電磁波，我們還可以掌握更多銀河系氣體中的化學成分組成信息。

夜晚仰望星空，除了點點的繁星，視野所及大多是一片灰暗。浩瀚的宇宙充滿無法“眼見為憑”的物體，運用科學儀器偵測看不見的電磁波，壯闊瑰麗的夜空就無所遁形。