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「慧眼」開工 探極端宇宙之光

時間:2018-01-31 03:16:29來源:大公網

  圖:中子星合併在太空中激起漣漪的效果圖 網絡圖片

  去年6月15日發射升空的中國首顆X射線天文衛星「慧眼」,30日正式交付投入使用。記者從國防科工局獲悉,「慧眼」在軌測試期間,取得黑洞及中子星雙星觀測、伽馬射線暴、引力波電磁對應體探測等初步科學成果,發現伽馬射線暴比率居國際前列位置。中科院稱,「慧眼」將繼續對銀河系內黑洞與中子星等極端宇宙天體持續觀測。中國航天科技集團五院「慧眼」衛星總師潘騰稱,1054年北宋人首次記錄超新星爆發記錄極端宇宙現象光芒,千年後的今天「慧眼」及其後續者必將再現新時代「發現極端宇宙」輝煌。/大公報記者 周琳北京報道

  「慧眼」是中國自主設計研製的首顆大型X射線天文衛星。它應用了中國科學家首創的直接解調成像方法,實現寬波段、高靈敏度、高空間分辨率X射線巡天、定點和小天區觀測。在世界現有X射線天文衛星中,具有先進的暗弱變源巡天能力、獨特的多波段快速光變觀測能力等優勢。自2017年6月15日成功發射入軌以來,運行正常,順利通過在軌測試。中科院副院長相里斌表示,「慧眼」的高能探測器和低能探測器的能量分辨達同類儀器國際最好水平,現為在0.2-3MeV能區國際上有效面積最大之伽馬射線暴探測器。

  定點觀測27天體源逾百次

  「『慧眼』取得的初步科學成果比預期的還要豐富。」中科院高能物理研究所研究員、慧眼衛星首席科學家張雙南介紹,目前「慧眼」已多次參加了國際空間和地面的聯測,對27個天體源進行128次定點觀測。獲得銀道面掃描巡天、黑洞、中子星、太陽耀發等大量觀測數據;直接測量到目前最強的中子星磁場迴旋吸收線;完成中國最高精度的脈衝星導航試驗。

  「截至目前,『慧眼』衛星已經確認發現40個伽馬射線暴,超過20個是全球首先發布,3個是單獨發布,發現率大於100個/年,是國際上發現率最高的設備之一。」張雙南介紹,伽馬暴是黑洞和中子星產生過程中,甚至兩個黑洞、兩個中子星撞在一起時產生的現象,通過對伽馬暴觀測可了解上述現象的發生過程。

  為擴大「慧眼」衛星及空間高能物理研究領域的國際影響力,國家航天局會同中科院共同發起成立「慧眼」衛星國際科學委員會,以期促進後續衛星合作計劃,尋求青年科技人才國際合作交流培養機制。

  探索詳測深巡三步走

  張雙南30日透露,按照中國空間X射線探測「探索、詳測、深巡」三步走戰略,未來將有更多「慧眼」兄弟姐妹們誕生,共同實現科學家們「發現極端宇宙」的設想。譬如,正在推動中的增強型X射線時變與偏振空間天文台eXTP項目,將是繼「慧眼」衛星之後具有世界領先水平的空間X射線探測項目,也是未來10至15年內中國空間科學領域的旗艦項目,有望在研究極端條件下的基本物理規律方面取得重大突破。

  張雙南介紹,「發現極端宇宙」計劃詳測階段將由「增強型X射線時變和偏振天文台(eXTP)」完成,該星由中國領導研製,已有十餘個國家、100多個機構計劃參與,預計2025年發射。深巡階段將在2030年和2035年分別發射「熱宇宙重子探巡天文台(HUBS)」和「宇宙微波背景偏振天文台(SCPT)」,「這就不僅是研究黑洞和中子星,而是宇宙大尺度的研究。」

  在張雙南看來,「慧眼」發射和開工,標誌着中國新時代「發現極端宇宙」事業的新起航。「這是中國科技的千年復興。」張雙南說,「我們的夢想是通過探索發現中子星和黑洞新現象─詳測發現中子星和黑洞新物理─深巡發現宇宙演化中『丟失』的重子物質和宇宙大爆炸起源機制三步走,逐步實現對『發現極端宇宙』國際大科學計劃的中國引領。」

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