《自然·天文》雜誌封面圖。清華大學供圖
中國青年報客戶端訊（中青報·中青網記者 葉雨婷）5月11日，記者從清華大學獲悉，清華大學天文系教授馮驊課題組與合作者在《自然·天文》雜誌發表封面文章，報導了清華大學主導的空間天文項目「極光計劃」的最新成果：「極光計劃」配備的X射線偏振探測器在衛星上經過1年的觀測，探測到來自蟹狀星雲及脈衝星（中子星的一種）的軟X射線偏振信號，並首次發現了脈衝星自轉突變和恢復過程中X射線偏振信號的變化，說明在此過程中脈衝星磁場發生了變化。這一探測結果也標誌著，由於技術困難停滯了40多年的天文軟X射線偏振探測窗口重新開啟。
作為一門觀測驅動的科學，天文學的發展在很大程度上依賴新的觀測方法和手段。新的觀測方法和手段被稱為天文觀測的新窗口。X射線是電磁波的一種，是研究黑洞、中子星等天體的最主要媒介。偏振是電磁波的基本屬性之一，其在生活中的應用包括3D電影和液晶顯示。而X射線偏振是具有重要科學價值的獨特的天體物理探針，是研究黑洞、中子星等高能天體的強有力工具。
因此，馮驊教授提出了「極光計劃」，希望利用微納衛星平臺在衛星軌道上直接驗證X射線偏振探測技術，從而提高技術成熟度，為未來的空間天文探測所用。
「極光計劃」立方星和探測器結構示意圖。清華大學供圖
2018年10月29日，「極光計劃」探測器發射升空，經過1年的觀測，探測到來自蟹狀星雲的X射線偏振信號，並發現了有關脈衝星的新天體物理現象，也就是當蟹狀星雲脈衝星自轉周期突然變化之後，其X射線偏振也發生了顯著的變化。脈衝星是一種極其精確的「時鐘」，但是經常會在某一個時間點發生一次突變，然後慢慢恢復，這種自轉突變是一種有待研究的天文現象。
2019年7月23日，蟹狀星雲脈衝星發生了一次自轉突變，其偏振信號的變化被「極光計劃」探測器捕捉，經過幾十天它的偏振信號又慢慢恢復，這一新的發現有助於理解脈衝星也就是中子星的內部結構。
蟹狀星雲的X射線圖。清華大學供圖
載人航天工程應用系統總設計師顧逸東院士表示：「極光計劃採用商業化立方星成功測量了蟹狀星雲及脈衝星的偏振信號，獲得脈衝星的X射線偏振隨時間變化的重要成果，同時闖出了一條低成本開展空間天文研究的創新途徑，對推動高校空間科學發展有重要意義。」
馮驊是論文的第一作者和通訊作者。「極光計劃」的合作單位還包括義大利國家核物理研究院（INFN-Pisa）、義大利國家天體物理研究院（INAF/IAPS-Rome）、中科院高能物理研究所、北京大學、寧波工程學院、北方夜視和天儀研究院。同時，「極光計劃」探測器和衛星的日常運行均由學生負責，是學生培養的重要平臺。「極光計劃」搭載在天儀研究院的「銅川一號」立方星上，此星還裝載了一個學生項目——「天格計劃」。「我們期待未來清華在空間天文上做出更精彩的工作。」馮驊說。
來源：中國青年報客戶端