慧眼衛星示意圖。國家航天局供圖
新京報快訊(記者倪偉)記者從國防科工局、國家航天局獲悉,今天(1月30日),我國首顆X射線天文衛星「慧眼」正式投入使用。慧眼衛星將對銀河系內黑洞與中子星活動進行持續觀測,有望對其起源與演化產生更深入了解。
去年10月16日,全球多個機構共同發布雙中子星併合產生引力波(GW170817)聯合觀測成果。在該歷史性事件的全球聯測中,慧眼衛星對其高能電磁輻射對應體進行了監測,確定了伽馬射線的流量上限,成為重要貢獻方之一。
慧眼衛星工程首席科學家張雙南對新京報記者表示,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。通過對伽馬暴的觀測,進而了解這些過程是怎麼發生的。
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。
據國家航天局介紹,慧眼衛星工程是研究黑洞、中子星等緻密天體前沿問題的重大空間科學項目。「慧眼」衛星去年6月15日成功發射,迄今已經開展多個天區的掃描成像觀測、對特定天體的定點觀測和伽馬射線暴監測等測試,取得了銀道面掃描監測、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、太陽耀發、特殊空間環境事件等初步科學成果。
張雙南介紹,包括慧眼衛星在內的「發現極端宇宙」計劃將分探索、詳測、深巡三步走,慧眼衛星是第一步。詳測階段將由「增強型X射線時變和偏振天文臺(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年分發射「熱宇宙重子探巡天文臺(HUBS)」和「宇宙微波背景偏振天文臺(SCPT)」,「這就不僅是研究黑洞和中子星,而是宇宙大尺度的研究。」
慧眼衛星工程由國防科工局、財政部批覆立項研製,國家民用航天和中科院空間科學戰略性先導專項共同支持。國家航天局還會同中科院共同發起成立了慧眼衛星國際科學委員會,推動國際合作,擴大慧眼衛星及空間高能物理研究領域的國際影響力。
對話
張雙南:慧眼衛星目標是探索黑洞和中子星
新京報:慧眼已經發布了40個伽馬暴,通過伽馬暴能夠研究什麼?
張雙南:伽馬暴是黑洞和中子星實現過程中,甚至兩個黑洞、兩個中子星撞在一起時產生的現象。通過伽馬暴的觀測,我們想理解這些過程是怎麼發生的。
新京報:在去年10月雙中子星併合產生引力波聯合觀測中,慧眼的貢獻是什麼?
張雙南:在引力波事件發生時,慧眼的儀器是全天監測的模式,所以對引力波爆發的方向和時間段進行了完整的監測。
我們並沒有探測到引力波到來時的信號,但是由於我們在伽馬射線能區靈敏度很高,對能夠探測到的伽馬射線給了一個上線,就是伽馬射線流量不能高於多少,這對於具體發生的過程研究和模型做出了的限制。
新京報:「發現極端宇宙」計劃最終能夠研究宇宙演化嗎?
張雙南:在詳測階段,還是對黑洞和中子星作進一步深入了解,對基礎科學理論做進一步驗證。到了深巡階段,就是宇宙大尺度的研究,不僅是研究中子星和黑洞了。
新京報:預計近期慧眼還會有什麼成果發布?
張雙南:慧眼正式開始運行,還有很多年的觀測,未來會有很多成果。除了引力波,對銀河系內中子星和黑洞活動、伽馬暴的觀測,都是可以預計的成果。
我相信還會產生很多預計不到的成果。慧眼主要在硬X波段研究銀河系內的黑洞和中子星,探尋黑洞和中子星的起源和演化,這是我們的目標。