中國首顆X射線天文衛(wèi)星升空 預期將發(fā)現(xiàn)新的黑洞

活捉黑洞、脈沖星

由于“慧眼”有較大的視場，對銀河系巡天是它最重要的使命。“我們預期會發(fā)現(xiàn)一些新的黑洞和中子星。”張雙南說。

他說，盡管其他國家已發(fā)射的同類衛(wèi)星開展過巡天觀測，但絕大多數(shù)X射線源都是變源，會不定期發(fā)生劇烈的耀發(fā)，不是一兩次巡天就能發(fā)現(xiàn)的，因此“慧眼”將反復開展巡天掃描，及時探測銀河系內(nèi)天體源的耀發(fā)。

“天上黑洞、中子星那么多，但是現(xiàn)在還沒有一個被徹底搞明白，所以會不斷有衛(wèi)星來觀測它們。”張雙南說。

神秘莫測的黑洞還隱藏著很多秘密。“黑洞能產(chǎn)生X射線等各種輻射，還有可能產(chǎn)生高能宇宙線以及強烈的噴流。它們究竟在干什么？現(xiàn)在人類只有二三十個黑洞的樣本，能發(fā)現(xiàn)更多當然好，對已發(fā)現(xiàn)的黑洞我們也希望研究得更清楚，找到黑洞只是開始。”張雙南說。

據(jù)他描述，黑洞有時很“冷靜”，有時很“暴躁”。當它“發(fā)脾氣”時，產(chǎn)生的X射線流強特別高。國外的衛(wèi)星適合看“安靜”的黑洞，而“慧眼”特別適合看“暴躁”的黑洞和中子星。

“我們還不知道為什么有些黑洞‘發(fā)脾氣’，所以我們希望對銀河系的黑洞和中子星做比較詳細的普查。”張雙南說。

此外，“慧眼”還要給宇宙中詭異的中子星(脈沖星)“把把脈”。“我們還不清楚中子星的內(nèi)部是什么。它們具有超強的引力場、電磁場和核密度，可謂極端物理的天然實驗室。通過研究中子星的X射線，我們可以測量其表面的磁場強度，研究高密度、強磁場下物質的性質。”張雙南說。

期待意外發(fā)現(xiàn)

人類已探測到幾次引力波，但科學家急切想找到與引力波相對應的電磁波信號，這也是“慧眼”的一項重要使命。

熊少林說，目前引力波事件的定位精度還很差，如果在其發(fā)生的同時或者相近時間，在其相同位置發(fā)現(xiàn)電磁信號，聯(lián)合分析引力波信號和電磁信號會獲得更多關于爆發(fā)天體的信息。一些科學家懷疑伽馬射線暴很可能是引力波事件的電磁對應體。

張雙南說：“已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的引力波還沒有一個找到電磁對應體。如果只在一個波段觀測，往往信息是不完整的，所以我們非常希望看到引力波產(chǎn)生時也有X射線、伽馬射線或其他波段的信號，這些熟識的電磁波信號能幫助我們更好地認識引力波。”

他認為，尋找引力波電磁對應體極為重要。“慧眼”有200keV至3MeV能區(qū)面積最大的伽馬暴探測器，是目前國際上最好設備的10倍，預計一年可觀測到近200個伽馬暴，在今后引力波電磁對應體的搜尋中有可能取得一錘定音的效果。

“如果能發(fā)現(xiàn)引力波的電磁對應體，這將成為‘慧眼’最精彩的科學成果。”張雙南說。

“我們的望遠鏡會發(fā)現(xiàn)很多我們以前不知道的現(xiàn)象，甚至是全新的天體，我們對此非常期待。但它最終有什么樣的發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在誰也不知道，天文研究中最有趣的發(fā)現(xiàn)都是意外的。”張雙南說。

推動中國空間科學發(fā)展

這枚來之不易的太空望遠鏡凝聚了幾代科學家的智慧與心血，將帶動中國天文學研究整體發(fā)展，實現(xiàn)空間科學重大突破。

中科院院士顧逸東認為，中國空間科學與國際先進水平相比還有較大差距，應爭取經(jīng)過15至20年的努力，使中國空間科學進入世界先進行列。

歐空局科學理事會科學支持辦公室主任阿溫德·帕馬說，“慧眼”要通過X射線研究黑洞、中子星等，這些是全世界科學家都感興趣的題目。“慧眼”升空后，將有很多機會與歐空局的幾顆衛(wèi)星開展聯(lián)合觀測，這比一顆衛(wèi)星單獨觀測對科學研究更有好處。

“我對中國發(fā)展空間科學印象深刻，近兩年發(fā)射的暗物質粒子探測衛(wèi)星、量子衛(wèi)星以及未來的發(fā)射計劃都顯示出中國有能力并致力于發(fā)展科學。”帕馬說。

意大利航天局資深科學家保羅·焦米說，中國未來的空間科學衛(wèi)星將更為復雜，更具有競爭力，這些衛(wèi)星與地面科學設施必定使中國成為空間科學知識的重要生產(chǎn)者。(新華社記者喻菲、全曉書、屈婷、白國龍)

　　我國成功發(fā)射首顆X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星“慧眼”

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