「慧眼」衛星投入使用 將探尋黑洞和中子星起源和演化

2020-12-04 新京報

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。

相關焦點

  • 中國首顆X射線天文衛星「慧眼」正式服役
    「慧眼」天文衛星示意圖。國家航天局提供原標題:「慧眼」正式服役開啟「發現極端宇宙」系中國首顆X射線天文衛星、全球伽馬暴發現率最高設備之一,將持續探尋黑洞和中子星新京報訊(記者倪偉)國家國防科工局、國家航天局昨日在京宣布,我國首顆X射線天文衛星「慧眼」經過7個多月的試運行,圓滿完成各項測試,正式投入使用。
  • 首席科學家揭秘給衛星取名:「慧眼」有中英文名還有暱稱!
    這顆HXMT衛星重約2.5噸,載荷重量981公斤,其上同時安裝了高、中、低能三組X射線望遠鏡,實際上是一座小型空間天文臺。它觀測的範圍是美麗的銀河系,研究的對象主要是黑洞、中子星和伽馬射線暴等緻密天體和爆發現象。
  • 「慧眼」最近又看見了啥?
    科技日報記者 唐婷「『慧眼』衛星發現,黑洞和中子星附近的物質發出的幾十到上百千電子伏特能區的高能X射線存在強度的準周期變化,這是以前所有的天文望遠鏡都沒有看到的。」 中科院高能物理研究所研究員、「慧眼」衛星系統有效載荷總設計師盧方軍介紹。「慧眼」——硬X射線調製望遠鏡(Insight-HXMT)衛星是我國第一顆X射線天文衛星。
  • 慧眼衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    研究表明,其起源於黑洞視界附近的相對論噴流(向外高速運動的等離子體流)的進動,為解決一直以來存在爭議的低頻QPO物理起源問題提供了重要依據。30多年來,低頻QPO的起源一直是緻密天體研究的一個未解難題。目前,存在兩類最為流行的模型解釋低頻QPO現象,即物質在旋轉落向黑洞的過程中形成的吸積盤上的不穩定性導致X射線輻射產生振蕩,或者靠近黑洞的冕狀X射線輻射區的進動或振蕩導致X射線輻射產生準周期調製。但在慧眼衛星之前,X射線衛星只具有在30 keV以下的能區研究低頻QPO的能力,很難區分這些模型。
  • 我國慧眼衛星發現距離黑洞最近高速噴流,源頭距黑洞上百公裡
    22 日國際著名期刊《自然 • 天文學》在線發表了慧眼衛星最新觀測結果:在高於 200 千電子伏特(keV)的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩,這是迄今為止發現的能量最高的低頻 QPO 現象。資料圖:人類史上首張黑洞照片
  • 我國正式啟動「宇宙和生命起源與演化」等科技前沿項目
    在 「悟空」「墨子」「慧眼」和實踐十號等科學衛星相繼取得重大科學成果和社會影響後,專項二期瞄準宇宙和生命起源與演化、太陽系與人類的關係兩大科學前沿,在時域天文學、太陽磁場與爆發的關係、太陽風-磁層相互作用規律、引力波電磁對應體等方向開展衛星研製。此外,專項還部署了一批概念研究、預先研究、背景型號、科學衛星任務規劃與數據分析等項目。
  • 航天歷史上的今天|慧眼衛星發射升空
    轉載請註明:【文章轉載自公號:中國航天科普(id:space-more)】2017年6月15日,慧眼衛星由長徵四號乙運載火箭成功發射。「慧眼」全稱硬X射線調製望遠鏡衛星。「慧眼」衛星工程研究黑洞、中子星等緻密天體前沿問題的自主創新重大空間科學項目,該星的投入使用使我國高能天文研究進入空間觀測的新階段,對提高我國在空間科學領域的國際地位和影響力具有重要意義。
  • 「慧眼」衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    研究表明,其起源於黑洞視界附近的相對論噴流(向外高速運動的等離子體流)的進動,為解決一直以來存在爭議的低頻QPO物理起源問題提供了重要依據。30多年來,低頻QPO的起源一直是緻密天體研究的一個未解難題。目前,存在兩類最為流行的模型解釋低頻QPO現象,即物質在旋轉落向黑洞的過程中形成的吸積盤上的不穩定性導致X射線輻射產生振蕩,或者靠近黑洞的冕狀X射線輻射區的進動或振蕩導致X射線輻射產生準周期調製。但在「慧眼」衛星之前,X射線衛星只具有在30keV以下的能區研究低頻QPO的能力,很難區分這些模型。
  • 我國慧眼衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    中國青年報客戶端訊(中青報·中青網記者 邱晨輝)來自中科院高能所9月22日的消息稱,我國慧眼(HXMT)衛星前不久在高於200千電子伏特的能段,發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩(QPO),這是迄今為止發現的能量最高的低頻QPO現象。研究表明,其起源於黑洞視界附近的相對論噴流的進動,為解決一直以來存在爭議的低頻QPO物理起源問題提供了重要依據。
  • 我國慧眼衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    研究表明,其起源於黑洞視界附近的相對論噴流的進動,為解決一直以來存在爭議的低頻QPO物理起源問題提供了重要依據。9月21日,國際知名學術期刊《Nature Astronomy》(自然·天文學)在線發表了這一最新觀測結果。
  • 宇宙架設起中國空間天文臺——黑洞,中國「慧眼」來了
    正如「慧眼」衛星工程總師、航天科技集團五院研究員馬世俊所說,該衛星填補了我國空間X射線天文衛星研製的空白,實現了我國天文觀測由地面觀測到天地聯合觀測的跨越,鑄就了我國天文學發展史上的裡程碑。  黑洞、中子星,以及宇宙演化的奧秘,中國人來了。
  • 中國的慧眼衛星,發現了黑洞的「秘密」
    一在宇宙中,當一顆大質量恆星死亡時,恆星最終可能會坍縮成一個黑洞。如果這個黑洞不是孤單地遊蕩在空間之中,而是有一個恆星陪伴,那麼這顆伴星的物質將被黑洞強大的引力所無情地「掠奪」。
  • 中國的慧眼衛星,發現了黑洞的「秘密」
    一在宇宙中,當一顆大質量恆星死亡時,恆星最終可能會坍縮成一個黑洞。如果這個黑洞不是孤單地遊蕩在空間之中,而是有一個恆星陪伴,那麼這顆伴星的物質將被黑洞強大的引力所無情地「掠奪」。但我國第一顆空間X射線天文衛星——慧眼(HXMT)的出現改變了這一狀況。慧眼衛星的有效能段為1keV~250keV,並且在30keV以上具有最大的有效面積,科學家們期待慧眼在一些黑洞中探測到30keV以上的低頻QPO現象,從而對相關理論模型進行更加嚴格的檢驗。
  • 「慧眼」衛星觀測到距離黑洞最近的相對論噴流
    我國首顆空間X射線衛星慧眼衛星在高於200千電子伏特(keV)的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩(quasi-periodic oscillation,QPO),... 我國首顆空間X射線衛星「慧眼」衛星在高於200千電子伏特(keV)的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩(quasi-periodic oscillation,QPO),這是迄今為止發現的能量最高的低頻QPO現象。
  • 中國「慧眼」衛星發現距離黑洞最近高速噴流
    中新網北京9月22日電 (記者 孫自法)中國「慧眼」(HXMT)衛星又有重磅發現——其最新觀測結果發現距離黑洞最近的高速噴流,這對於研究黑洞附近的廣義相對論效應、物質動力學過程和輻射機制等具有重大意義。
  • 中國「慧眼」衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    (中科院高能所「慧眼」衛星團隊 供圖)中新網北京9月22日電 (記者 孫自法)中國「慧眼」(HXMT)衛星又有重磅發現——其最新觀測結果發現距離黑洞最近的高速噴流,這對於研究黑洞附近的廣義相對論效應、物質動力學過程和輻射機制等具有重大意義。
  • 「慧眼」最近又看見了啥?_新聞頻道_央視網(cctv.com)
    「『慧眼』衛星發現,黑洞和中子星附近的物質發出的幾十到上百千電子伏特能區的高能X射線存在強度的準周期變化,這是以前所有的天文望遠鏡都沒有看到的。」 中科院高能物理研究所研究員、「慧眼」衛星系統有效載荷總設計師盧方軍介紹。
  • 悟空、墨子、慧眼之後,科學衛星還有誰?
    繼「悟空」「墨子」「慧眼」和實踐十號等科學衛星亮相之後,我國還將迎來哪些科學衛星?    中國科學院今天給出答案:將在時域天文學、太陽磁場與爆發的關係、太陽風-磁層相互作用規律、引力波電磁對應體等方向開展衛星研製。
  • 中國慧眼衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    俄羅斯衛星通訊社北京9月22日消息 據中國科學院高能物理研究所官網消息,中國慧眼衛星發現距離黑洞最近的高速噴流,為解決低頻QPO物理起源問題提供重要依據。© 照片 : NASA's Goddard Space Flight Center科學家們發現一個撕裂恆星的罕見黑洞消息稱,9月21日,國際著名期刊《Nature Astronomy》(自然·天文學)在線發表了慧眼
  • 【天文百科】慧眼衛星新發現!這個「冕」竟能逃離黑洞
    「慧眼」衛星首次探測到冕的動力學演化。 通過分析慧眼衛星觀測數據,來自武漢大學和中科院高能所等單位的研究人員在黑洞雙星中發現,通常稱為冕的等離子體流可以逃離黑洞強引力場,向外高速運動,並且首次在黑洞雙星中觀測到冕的速度演化。研究表明,冕趨向黑洞收縮的同時,也以接近光速向外運動,而且冕的尺度越小,速度越大。這項成果為研究冕在黑洞吸積過程中的運動提供了重要依據。黑洞吞噬恆星的過程,通常以「雙星共舞」的形式展開。