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國產「慧眼」升空 解黑洞謎團

時間:2017-06-16 03:16:38來源:大公網

  圖:「慧眼」在軌運行構想圖 網絡圖片

  仰望星空,人眼看到的是漫天永恆的星星。在X射線波段,這卻是一幅劇烈活動的宇宙圖景:黑洞吞噬、恆星撕裂。中國首台自主創新的太空硬X射線調製望遠鏡衛星「慧眼」15日在酒泉發射升空,實現中國空間X射線天文衛星零的突破。國防科工局工程司副司長趙堅對大公報記者表示,「慧眼」具有國際上硬X射線至伽馬射線能段最大面積的探測器,成為這一能段天空中最靈敏的探測器,將對黑洞、中子星等重要天體進行高靈敏度定向觀測,意味着中國高能天體物理研究進入國際先進行列,引領人類拆解黑洞演化等謎團。

  大公報記者周琳北京報道

  中國首顆大型X射線天文衛星全名「Hard X-ray Modulation Telescope」,簡稱HXMT,設計壽命4年,它承載高能、中能、低能X射線望遠鏡和空間環境監測儀四個深測有效載荷,採用「直接解調成像方法」,藉掃描觀測可完成寬波段、高靈敏度、高分辨率的空間X射線成像,可觀測1-250keV能量範圍的X射線及200keV-3MeV能量範圍的伽馬射線,設巡天觀測、定點觀測和小天區掃描3種模式。其高能望遠鏡探測面積超過5000平方厘米,是國際上同能區探測器中面積最大。

  「慧眼」發射入軌後第2天將陸續對科學儀器加電,開始為期10天整體功能測試,然後進行為期140天儀器性能測試、在軌標定觀測和試觀測,計劃今年11月進入常規科學觀測。

  探測面超5000平方厘米

  據悉,望遠鏡出現前,得到證實的超新星紀錄僅7次。望遠鏡的出現讓人類得以探測銀河系甚至更遙遠星系。隨着HXMT誕生,中國科學家擁有可繞過大氣層阻隔直接觀察宇宙的「慧眼」。至於衛星取名「慧眼」,也紀念中國高能物理領域內傑出女科學家何澤慧。

  去年,美國首次觀測到黑洞合併時產生的引力波。然而,黑洞不發光很難被觀測到。衛星系統總師馬世俊稱,「慧眼」可通過對河內黑洞和中子星進行長期高頻次監測,理解黑洞和中子星系統活動和演化機制。趙堅補充,「慧眼」在同類衛星中優勢明顯,非但探測波段寬,而且探測面積大,能實現寬波段大天區X射線巡天,具有觀測黑洞、中子星等高能天體多波段快速光變的獨特能力,足以讓中國高能天體物理觀測研究置身國際先進水平。

  科學家冀通過「慧眼」解開黑洞演化、中子星強磁場等劇烈天文過程中的種種謎團,研究極端引力條件下廣義相對論和極端密度條件下的中子星物態,以及極端磁場條件下物理規律等基礎科學問題。

  料一年觀測200伽馬暴

  一些科學家懷疑,伽馬射線暴或是引力波事件的電磁對應體。對此,馬世俊表示,「慧眼」首次實現對伽馬射線暴全天監測,成為國際上在200keV-3MeV能區面積最大的伽馬射線暴探測器,是目前國際上最好設備的10倍。「慧眼」首席科學家張雙南預計1年可觀測到近200個伽馬暴,在今後引力波電磁對應體搜尋中有望取得一錘定音效果。

  另外,由於人類現已探測到幾次引力波,科學家急切想找到與引力波相對應的電磁波信號。參與研製「慧眼」的科學家熊少林說,目前引力波事件定位精度差,若在其發生的同時或相近時間於相同位置發現電磁信號,聯合分析引力波信號和電磁信號,會獲得更多關於爆發天體信息。

  歐洲太空局科學理事會科學支持辦公室主任阿溫德.帕馬說,「慧眼」升空後將有很多機會與歐空局的幾顆衛星開展聯合觀測。

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