“慧眼”天文衛(wèi)星示意圖。 國(guó)家航天局提供
國(guó)家國(guó)防科工局、國(guó)家航天局昨日在京宣布，我國(guó)首顆X射線天文衛(wèi)星“慧眼”經(jīng)過(guò)7個(gè)多月的試運(yùn)行，圓滿完成各項(xiàng)測(cè)試，正式投入使用。未來(lái)，“慧眼”將對(duì)銀河系內(nèi)黑洞與中子星活動(dòng)進(jìn)行持續(xù)觀測(cè)，對(duì)其起源與演化進(jìn)行更深入了解。
曾參與雙中子星并合引力波全球聯(lián)測(cè)
去年10月16日，全球多個(gè)機(jī)構(gòu)共同發(fā)布雙中子星并合產(chǎn)生引力波(GW170817)聯(lián)合觀測(cè)成果。在該歷史性事件的全球聯(lián)測(cè)中，“慧眼”衛(wèi)星對(duì)其高能電磁輻射對(duì)應(yīng)體進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，確定了伽馬射線的流量上限，成為重要貢獻(xiàn)方之一。
截至目前，“慧眼”衛(wèi)星已經(jīng)確認(rèn)發(fā)現(xiàn)40個(gè)伽馬射線暴，超過(guò)20個(gè)是全球首先發(fā)布，3個(gè)是單獨(dú)發(fā)布，發(fā)現(xiàn)率大于100個(gè)/年，是國(guó)際上發(fā)現(xiàn)率最高的設(shè)備之一。
據(jù)國(guó)家航天局介紹，“慧眼”衛(wèi)星工程是研究黑洞、中子星等致密天體前沿問(wèn)題的重大空間科學(xué)項(xiàng)目。“慧眼”衛(wèi)星于去年6月15日成功發(fā)射，迄今已經(jīng)開(kāi)展多個(gè)天區(qū)的掃描成像觀測(cè)、特定天體的定點(diǎn)觀測(cè)及伽馬射線暴監(jiān)測(cè)等測(cè)試，取得了銀道面掃描監(jiān)測(cè)、黑洞及中子星雙星觀測(cè)、伽馬射線暴、引力波電磁對(duì)應(yīng)體探測(cè)、太陽(yáng)耀發(fā)、特殊空間環(huán)境事件等方面的初步科學(xué)成果。
此外“慧眼”還利用伽馬射線暴進(jìn)行了脈沖星導(dǎo)航試驗(yàn)。我國(guó)曾利用“天宮二號(hào)”進(jìn)行過(guò)首次脈沖星導(dǎo)航試驗(yàn)，而“慧眼”試驗(yàn)各方面性能全面超過(guò)了那次試驗(yàn)。
“慧眼”是“發(fā)現(xiàn)極端宇宙”計(jì)劃第一步
“慧眼”衛(wèi)星工程由國(guó)防科工局、財(cái)政部批復(fù)立項(xiàng)研制，國(guó)家民用航天科研經(jīng)費(fèi)和中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)共同支持。國(guó)家航天局還會(huì)同中科院共同發(fā)起成立了“慧眼”衛(wèi)星國(guó)際科學(xué)委員會(huì)，推動(dòng)國(guó)際合作，擴(kuò)大“慧眼”衛(wèi)星及空間高能物理研究領(lǐng)域的國(guó)際影響力。
“慧眼”衛(wèi)星是中科院更龐大的“發(fā)現(xiàn)極端宇宙”計(jì)劃的一部分。據(jù)介紹，“發(fā)現(xiàn)極端宇宙”計(jì)劃分探索、詳測(cè)、深巡三步進(jìn)行，“慧眼”衛(wèi)星是其中的第一步。
詳測(cè)階段將由“增強(qiáng)型X射線時(shí)變和偏振天文臺(tái)(eXTP)”衛(wèi)星完成，該星由中國(guó)領(lǐng)導(dǎo)研制，已有十幾個(gè)國(guó)家、100多個(gè)機(jī)構(gòu)計(jì)劃參與，預(yù)計(jì)2025年發(fā)射。
深巡階段，我國(guó)將在2030年和2035年分別發(fā)射“熱宇宙重子探巡天文臺(tái)(HUBS)”和“宇宙微波背景偏振天文臺(tái)(SCPT)”，這兩顆衛(wèi)星也將聯(lián)合歐美日等多方開(kāi)展探測(cè)。
對(duì)話
“未來(lái)將探究‘宇宙大爆炸’起源”
昨日，“慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家張雙南接受新京報(bào)記者專(zhuān)訪，他表示，“慧眼”衛(wèi)星將進(jìn)一步探尋銀河系黑洞、中子星的起源和演化。
新京報(bào)：“慧眼”已經(jīng)發(fā)布了40個(gè)伽馬暴，通過(guò)伽馬暴能夠研究什么?
張雙南：伽馬暴是黑洞和中子星實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，甚至兩個(gè)黑洞、兩個(gè)中子星撞在一起時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象。通過(guò)伽馬暴的觀測(cè)，我們想理解這些過(guò)程是怎么發(fā)生的。
新京報(bào)：在去年10月雙中子星并合產(chǎn)生引力波聯(lián)合觀測(cè)中，“慧眼”的貢獻(xiàn)是什么?
張雙南：在引力波事件發(fā)生時(shí)，“慧眼”的儀器是全天監(jiān)測(cè)的模式，所以對(duì)引力波爆發(fā)的方向和時(shí)間段進(jìn)行了完整的監(jiān)測(cè)。
我們并沒(méi)有探測(cè)到引力波到來(lái)時(shí)的信號(hào)，但是由于我們?cè)谫ゑR射線能區(qū)靈敏度很高，對(duì)能夠探測(cè)到的伽馬射線給了一個(gè)上限，就是伽馬射線流量不能高于多少。這種限制，有助于對(duì)引力波發(fā)生過(guò)程和模型進(jìn)行研究。
新京報(bào)：什么是極端宇宙?
張雙南：地球上的科研實(shí)驗(yàn)受到地球環(huán)境很大制約，比如不能改變引力條件、磁場(chǎng)有限度、不能產(chǎn)生較高的物質(zhì)密度等。但在宇宙中有很多這樣的環(huán)境，我們叫作極端環(huán)境。
我們可以利用宇宙空間作為實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研。“宇宙大爆炸”時(shí)的條件是地球上不能模擬的，所以在極端宇宙能研究地球上不能研究的現(xiàn)象。
新京報(bào)：“發(fā)現(xiàn)極端宇宙”計(jì)劃最終能夠研究宇宙演化嗎?
張雙南：在詳測(cè)階段，還是對(duì)黑洞和中子星繼續(xù)進(jìn)行深入了解，對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)理論做進(jìn)一步驗(yàn)證。到了深巡階段，就是對(duì)宇宙大尺度的研究，不僅研究中子星和黑洞，還可以研究“大爆炸”起源機(jī)制。
新京報(bào)：預(yù)計(jì)近期“慧眼”還會(huì)有什么成果發(fā)布?
張雙南：“慧眼”正式開(kāi)始運(yùn)行，將進(jìn)行多年的觀測(cè)。除了引力波，對(duì)銀河系內(nèi)中子星和黑洞活動(dòng)、伽馬暴的觀測(cè)，都是可以預(yù)計(jì)的成果。我相信還會(huì)產(chǎn)生很多預(yù)計(jì)不到的成果。(記者 倪偉)
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