同步辐射

到目前为止我们讨论的大多数辉光都是热辐射：物体发光是因为它热，它的颜色诉说它的温度。但宇宙中一些最令人瞩目的光，是以一种完全不同的方式产生的——靠高速运动的带电粒子，而非靠热。当一个电子以接近光速行进，而磁场弯折它的路径时，电子就会辐射出光。这种光叫同步辐射，得名于地球上最早研究它的同步加速器。

其决定性特征是：同步辐射是非热的，它的谱不遵循普朗克黑体曲线，所以不对应任何单一温度。取而代之的是，高速电子绕着磁力线盘旋，倾泻出一条平滑而宽阔的谱，通常在射电波长最亮、向更高能量逐渐减弱，并且往往强烈偏振——这是有序磁场的指纹。凡是你看到一片宽阔、无特征、偏振的射电辉光，你几乎可以肯定看到的就是同步辐射。

同步辐射点亮宇宙中能量最高的结构：射电星系和类星体中从黑洞喷射而出的喷流、像蟹状星云那样膨胀的超新星遗骸壳层，以及星系磁化的晕。由于它同时需要相对论性电子和磁场，探测到它就告诉天文学家：粒子正被加速到巨大的能量，并且为遍布空间、本来不可见的磁场绘出地图。它是我们“看见”远离地球的宇宙线电子的主要途径。