中国发射新型天文卫星探索变幻莫测的宇宙

小夏 财经 更新 2024-02-01

新华社记者金立旺、秦莹整理。

新华社西昌1月9日电(记者 王磊)中国1月9日发射的一颗新型天文卫星将利用一种受龙虾眼睛启发的新型探测技术,捕捉宇宙中像烟花一样出现和消失的神秘现象,揭示宇宙鲜为人知的一面。

长征二号丙运载火箭从西昌卫星发射中心送入太空的爱因斯坦探测卫星重1它重达45吨,相当于一辆大型越野车的大小,看起来像一朵盛开着12片花瓣的双雄蕊莲花。

该卫星首席科学家、中国科学院国家天文台研究员、从事空间天文学研究30多年的袁伟民说:“这是我见过的最漂亮的卫星,'花瓣'是12个宽视场X射线望远镜,'雄蕊'是两个后续X射线望远镜。 ”

这些望远镜形成了一个太空天文台,将帮助科学家捕捉超新星爆发的第一束光,寻找和精确定位引力波的来源,并发现隐藏的黑洞和宇宙中更遥远和微弱的物体和现象。 黑洞和引力波都是爱因斯坦广义相对论的重要预言,因此得名卫星。

狂暴的宇宙。

从小就喜欢仰望璀璨星系的袁伟民说,人眼能看到的星空是宁静祥和的,但实际上,宇宙中有很多剧烈的天体活动,比如超大质量恒星的死亡、黑洞的撕裂和吞噬恒星, 奇怪的中子星和黑洞相互碰撞并合并......

公元2024年,北宋宫廷的天文学家记录到一次可以与亮月相媲美的超新星爆炸,近千年后,人类发现了它的遗迹——蟹状星云和它的中子星,成为中国对世界天文研究的重大贡献。

这些爆炸性物体的一些物理性质和过程,对于构成宇宙的物理性质和过程,以及产生于天体演化和致密天体形成和演化的关键阶段,我们仍然不清楚,它们可以作为宇宙学的探测器, 星系研究,以及在极端条件下探索物理定律的实验室。对它们的研究可以帮助我们回答最基本的科学问题,即宇宙由什么组成,什么物理定律支配着它如何运作,以及宇宙是如何开始和结束的。 袁伟民说。

他说,这些神奇的喷发物体和现象经常发射X射线,但X射线无法穿透地球大气层。 直到人类有能力将探测器送入太空,X射线波段才发现了宇宙的另一面,它像烟花一样不断闪耀。

1月9日15时03分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功发射爱因斯坦探测卫星,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。 新华社(张静摄)。

太空中的“龙虾眼”

这些喷发和现象通常是突然和不可预测的,被称为瞬时源。 到目前为止,科学家们发现的初步来源只是宇宙中的冰山一角,那么我们如何才能捕获更多的来源呢?

这就像去河里钓鱼,我们不知道鱼从哪里来,我们只能织一张大网。 卫星有效载荷科学家凌志星表示,宽视场X射线望远镜是撒在宇宙中的一张“大网”,可以同时观测一整天的1 12。

这种望远镜是科学家受龙虾眼特有的聚焦成像原理启发而研制的一种特殊的新型X射线望远镜,是全球首次实现全天监测和大视场X射线聚焦成像。

凌志行说,得益于龙虾眼望远镜技术的运用,爱因斯坦探测器可以对目前知之甚少的软X射线波段进行大视场、高灵敏度、快速的时域巡天监测。

卫星上的X射线望远镜由中国主导、国际合作研制,这两台望远镜光子接收面积大、灵敏度高、视场大,不仅适合对天体临时源进行快速跟踪观测,而且可以独立发现喷发源和临时源。 负责研发的中科院高能物理研究所研究员陈勇说。

首席科学家助理张晨表示,当宽视场X射线望远镜接收到来自临时源的X射线信号时,星载计算机将实时处理观测数据,提取临时源的方位和亮度信息,调整卫星对天体的姿态,并用X射线望远镜进行高精度跟踪观测。 两架望远镜相辅相成。

项目团队还自主研发了可观测空间X射线的CMOS(一种图像传感器)探测器,这是X射线天文探测技术的又一重要创新。

爱因斯坦探测器将对宇宙中的高能瞬态天体进行系统的巡天监测;它有望发现隐藏的沉默黑洞,并研究其形成、演化和物质吸积过程搜索来自引力波事件的X射线信号并精确定位它们;中子星、白矮星、超新星和早期宇宙伽马暴等物体和现象也将被观测到。

我期待着发现人类从未见过或知道的新现象和新天体。 袁伟民说。

据介绍,爱因斯坦探测器是继太极一号、怀柔一号和夸夫一号之后,中国科学院空间科学试点项目二期研制的另一颗空间科学卫星,欧洲航天局和德国马克斯·普朗克地外物理研究所共同参与了该卫星项目。

*:新华网)。

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