中國將發射愛因斯坦探針 探索變幻莫測的宇宙
新華社北京3月16日電(記者喻菲、楊春雪)中國計劃於(yu) 2023年底發射一顆新的X射線天文衛星——愛因斯坦探針,有望捕捉超新星爆發出的第一縷光,幫助搜尋和精確定位引力波源,發現宇宙中更遙遠、更暗弱的天體(ti) 和轉瞬即逝的神秘現象。
愛因斯坦探針衛星首席科學家、中國科學院國家天文台研究員袁為(wei) 民在近期召開的第35屆全國空間探測學術研討會(hui) 上介紹,該衛星項目已進入正樣的最後研製階段。
袁為(wei) 民說,宇宙中有很多壯觀和神奇的暫現源和爆發源,它們(men) 大多數在很短的時間裏就可以輻射巨大的能量,在X射線波段呈現複雜的亮度變化,時隱時現,例如正在吞噬恒星的黑洞、恒星死亡時綻放的燦爛“煙火”。
“快速暫現源產(chan) 生於(yu) 天體(ti) 演化以及致密天體(ti) 形成和演化的關(guan) 鍵階段,我們(men) 對其中一些物理本質和過程仍不清楚,它們(men) 是宇宙學、星係研究的探針,也是探索極端條件下物理規律的實驗室。”袁為(wei) 民說,X射線是暫現源探測的重要波段,但目前科學家已發現的暫現源隻是宇宙中的冰山一角,需要具有極大視場、高靈敏度、高分辨和快速響應能力的新一代探測設備。
科學家從(cong) 龍蝦眼睛奇特的聚焦成像原理中受到啟發,設計出一種特殊的新型X射線望遠鏡,同時具有超大觀測視野和更高的探測靈敏度。
“也就是說,這種望遠鏡在看得很寬的同時,還可以看到更暗、更遠的宇宙。正是得益於(yu) 采用了龍蝦眼望遠鏡技術,愛因斯坦探針衛星可以對目前知之甚少的軟X射線波段進行大視場、高靈敏度、快速時域巡天監測。”袁為(wei) 民說。
他介紹,宇宙中很多天體(ti) 都有軟X射線輻射,加上愛因斯坦探針的靈敏度相對較高,因此這顆衛星的探測目標非常廣泛,它的核心科學目標是發現宇宙中的X射線暫現和劇變天體(ti) ,監測已知天體(ti) 的活動性;探究這些天體(ti) 和現象的性質及相關(guan) 物理過程;發現和探索宇宙中沉寂黑洞的耀發;測繪黑洞的分布,進一步理解其起源、演化及如何吸積物質;探尋伴隨引力波事件的X射線信號,以增進對極端致密天體(ti) 及其合並過程的認知。
中國科學院國家天文台X射線成像實驗室自2010年起開始研發龍蝦眼X射線成像技術,經過多年關(guan) 鍵技術攻關(guan) ,終於(yu) 獲得突破,全麵掌握了該項技術,並具有完全自主知識產(chan) 權。團隊在2022年7月發射的空間新技術試驗衛星上開展了該項技術的測試驗證,在國際上首次獲得並公開發布了寬視場X射線聚焦成像天圖。
該領域著名專(zhuan) 家、英國萊斯特大學教授保羅·布賴恩表示,這項技術將對宇宙X射線監測帶來變革性推動,也顯示了愛因斯坦探針巨大的科學潛力。
據介紹,愛因斯坦探針是中國科學院空間科學先導專(zhuan) 項二期繼“太極一號”“懷柔一號”“誇父一號”之後,研製的又一顆空間科學衛星,歐洲空間局、德國馬普地外物理研究所和法國航天局共同參與(yu) 了衛星項目。
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