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# ［觀測天文物理學］
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## chap1 天文物理的資訊
### 一、資訊載體
#### （一）、物質：從電子到隕石（略）
- [**宇宙射線**](https://https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E7%B7%9A)：電子與原子核（包含質子到重核）
- 來源：宇宙中的高能事件，e.g.超新星爆發；太陽風、閃焰
- 觀測特徵：此類高能帶電粒子受銀河系磁場影響，分布均勻，無法得知來源方向（指來自太陽系外的宇宙射線）；而來自太陽的粒子則是強烈的受到地球磁場影響，進入磁層或地表。
- 攜帶資訊：元素豐度。 下圖顯示，低能宇宙射線（70-280 MeV）中相對於矽（矽= 100）的元素豐度（**．**）；而（。）表示太陽系元素豐度。
- **微中子（Neutrino）**：微小電中性粒子，屬於輕子，包含弱交互作用中的電微中子；強交互作用中的緲微中子；以及最晚發現的濤微中子，其包含各的反粒子共有六種微中子。 僅參與弱交互作用、重力作用。
- 觀測特徵：由於不帶電荷，**幾乎**無質量，傳輸時沿時空「捷線」（geodesics）（簡單來說以直線傳輸）可以攜帶源的方向和能量資訊。
- 攜帶資訊：其作用的有效截面小，宇宙相對於光子更加透明。 可以傳遞遠方，或是緻密難以以光子觀測之地的資訊。 e.g.恆星的核心、宇宙的過往
- 實際案例：[南極洲冰立方微中子天文台，觀測到推測來自黑洞的微中子（國家地理）](https://https://www.natgeomedia.com/environment/article/content-5113.html)
#### （二）、重力波：重力場擾動的傳播。
- 觀測性質：真空中重力波以光速前進。 重力弱到重力波在物質中的色散與吸收可以忽略。 宇宙對重力波而言完全透明。
- 重力波源的分類
1. 週期性源（雙星系統、脈衝星）10^-4^-10^-1^ Hz
2. 低頻脈衝（通常與大質量天體的黑洞有關。）平均每十年一次。
3. 高頻脈衝（1-10倍太陽質量重力塌縮）銀河中約每世紀3-10次
### 二、資訊的蒐集與分析
#### （一）、光子的性質

| 光子性質 | 觀測手段 |
|------- |---------|
| 能量、波長、頻率 | 光譜、地球大氣的穿透、適當探測器 |
|所接收光子數量（流量）|接收面積大小（望遠鏡）|
|輻射強度|探測器靈敏度、光度測量|
|空間（角度）依存關係|寫像、成像觀測、空間角度解析率|