——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
《中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》期刊封面展示了暫現(xiàn)天體EP240408a的發(fā)現(xiàn)。科研團(tuán)隊(duì)供圖
星漢燦爛,中國(guó)“天關(guān)”,一“眼”千年。
10月31日,中國(guó)科學(xué)院建院75周年即將到來(lái)之際,“天關(guān)”衛(wèi)星(愛(ài)因斯坦探針衛(wèi)星)在軌交付儀式暨成果發(fā)布會(huì)在北京舉行。儀式上,相關(guān)單位簽署了衛(wèi)星在軌交付使用證書和委托書,衛(wèi)星正式在軌交付給中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)等科學(xué)用戶使用。
“天關(guān)”衛(wèi)星于今年1月成功發(fā)射,科學(xué)目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)和研究被比喻成“焰火”的宇宙劇烈爆發(fā)現(xiàn)象——暫現(xiàn)天體。
會(huì)議發(fā)布了衛(wèi)星取得的首批科研成果。“天關(guān)”衛(wèi)星已經(jīng)捕捉到璀璨的宇宙“焰火”,包括60例確定的暫現(xiàn)天體、480多例恒星耀發(fā)、上千例暫現(xiàn)天體候選體、上百例已知天體的爆發(fā)等。
命名“天關(guān)”
發(fā)布會(huì)上,“天關(guān)”衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員袁為民解釋了愛(ài)因斯坦探針衛(wèi)星命名為“天關(guān)”背后的深意。
“天關(guān)”源于我國(guó)北宋至和元年(公元1054年)司天監(jiān)觀測(cè)并記錄的 “天關(guān)客星”超新星爆發(fā)(SN1054)。它作為人類歷史上最重要的天文事件之一,被世界科技史界稱為“中國(guó)新星”。其遺骸形成的蟹狀星云是國(guó)際天文界廣泛引用的《梅西耶星表》(1771)中的第一號(hào)天體(M1)。
袁為民表示:“將愛(ài)因斯坦探針衛(wèi)星命名為‘天關(guān)’衛(wèi)星,體現(xiàn)了中國(guó)在超新星爆發(fā)觀測(cè)記錄方面的深厚淵源和對(duì)世界天文學(xué)的卓越貢獻(xiàn)?!?/p>
“天關(guān)”衛(wèi)星觀測(cè)到的第一個(gè)暫現(xiàn)源EP240219a也與“天關(guān)客星”相關(guān)。2024年2月19日,當(dāng)科研團(tuán)隊(duì)在對(duì)蟹狀星云遺跡進(jìn)行定標(biāo)觀測(cè)時(shí),EP240219a閃現(xiàn)。
這讓科研團(tuán)隊(duì)成員不禁感嘆,宇宙也對(duì)勤勉奮斗的中國(guó)科學(xué)家十分“眷顧”。
首張全天X射線天圖
自2024年1月9日成功發(fā)射以來(lái),“天關(guān)”衛(wèi)星以其卓越的X射線探測(cè)能力,探測(cè)到多種類型的暫現(xiàn)天體,并捕捉到幾例可能的新類型暫現(xiàn)源,成功獲取了由中國(guó)自主研制設(shè)備觀測(cè)到的首張全天X射線天圖,標(biāo)志著X射線時(shí)域天文領(lǐng)域進(jìn)入了新的時(shí)代。
袁為民介紹,“天關(guān)”衛(wèi)星上配備了寬視場(chǎng)X射線望遠(yuǎn)鏡(WXT)和后隨X射線望遠(yuǎn)鏡(FXT)。它們?cè)跒槠诎肽甑脑谲墱y(cè)試中表現(xiàn)出色,性能超出設(shè)計(jì)預(yù)期。與國(guó)際上現(xiàn)有的同領(lǐng)域設(shè)備相比,“天關(guān)”衛(wèi)星的探測(cè)靈敏度和空間分辨率提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。
在測(cè)試和運(yùn)行初期階段,“天關(guān)”衛(wèi)星已經(jīng)探測(cè)到60例確定的暫現(xiàn)天體、480多例恒星耀發(fā)、上千例暫現(xiàn)天體候選體、上百例已知天體的爆發(fā)?!疤礻P(guān)”衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)向國(guó)際天文界發(fā)送了100多條天文警報(bào),引導(dǎo)了國(guó)際上地面和空間多波段設(shè)備的后隨觀測(cè)。
此外,“天關(guān)”衛(wèi)星所探測(cè)到的X射線暫現(xiàn)天體種類豐富,涉及恒星、白矮星、中子星、各種質(zhì)量類型的黑洞、伽馬射線暴、超新星等,輻射持續(xù)時(shí)長(zhǎng)覆蓋了幾十秒到幾個(gè)月,跨越了6個(gè)數(shù)量級(jí)。
首篇科學(xué)論文在中國(guó)期刊發(fā)表
10月30日,我國(guó)學(xué)術(shù)期刊《中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》上發(fā)表了“天關(guān)”衛(wèi)星第一篇正式刊發(fā)的科學(xué)論文。
“天關(guān)”衛(wèi)星于2024年4月8日發(fā)現(xiàn)的一例暫現(xiàn)天體EP240408a,其特征與迄今所觀測(cè)到的任何一類已知天體均不完全相符。
“天關(guān)”衛(wèi)星記錄了其X射線的一次劇烈爆發(fā)。此次爆發(fā)的亮度增強(qiáng)了300倍,持續(xù)了僅12秒。隨后,該X射線天體在大約10天后消失。
科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步分析后發(fā)現(xiàn),此類中等時(shí)標(biāo)的暫現(xiàn)源在以往的觀測(cè)中很少出現(xiàn)。EP240408a的發(fā)現(xiàn)可能預(yù)示著存在一個(gè)全新的暫現(xiàn)源類型。
由于EP240408a出現(xiàn)的地點(diǎn)位于我國(guó)古代星圖上“南方朱雀七宿”的天區(qū)范圍內(nèi),而新出現(xiàn)的天體又被稱為“客星”,因此,科研團(tuán)隊(duì)將其命名為“南方朱雀客星”。
“‘天關(guān)’衛(wèi)星早期的這些發(fā)現(xiàn)表明,我們之前所認(rèn)識(shí)的暫現(xiàn)天體可能只是冰山一角。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于我們研究宇宙中的極端天體及其物理過(guò)程的多樣性具有重要意義。”發(fā)布會(huì)上,袁為民強(qiáng)調(diào),“我們將這一創(chuàng)新成果發(fā)表在中國(guó)的期刊上,更加彰顯了人類探索宇宙征程中的中國(guó)貢獻(xiàn)!”
捕獲256億光年之外的伽馬暴
“天關(guān)”衛(wèi)星的視野不僅限于銀河系。在小麥哲倫星云中,它探測(cè)到一個(gè)新的爆發(fā)源。研究表明,其產(chǎn)生于一個(gè)非常罕見的白矮星與Be星組成的雙星系統(tǒng)。在更遠(yuǎn)的宇宙中,“天關(guān)”衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)了一例正在發(fā)生的中等質(zhì)量黑洞潮汐瓦解恒星事件EP240222a,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)自主天文觀測(cè)設(shè)備在該領(lǐng)域“零的突破”。
科研團(tuán)隊(duì)介紹,“天關(guān)”衛(wèi)星探測(cè)到了約40例來(lái)自宇宙深處的快速暫現(xiàn)天體。其中,最遠(yuǎn)的天體是來(lái)自256億光年之外的伽馬射線暴EP240315a。
他們相信,這一發(fā)現(xiàn)表明了“天關(guān)”衛(wèi)星探測(cè)來(lái)自遙遠(yuǎn)早期宇宙伽馬暴的能力,為進(jìn)一步理解恒星坍縮產(chǎn)生黑洞及相對(duì)論性噴流的物理過(guò)程提供了新的視角。
需要指出的是,這項(xiàng)工作是由“天關(guān)”衛(wèi)星科學(xué)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)、聯(lián)合國(guó)際上包含多個(gè)空間和地面多波段設(shè)備的龐大國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)完成的。在科學(xué)家們看來(lái),這不僅體現(xiàn)了“天關(guān)”衛(wèi)星在時(shí)域天文領(lǐng)域的引領(lǐng)作用,也彰顯了其國(guó)際影響力。
“這一發(fā)現(xiàn)為研究‘宇宙再電離時(shí)期’的天體提供了寶貴資料?!庇?guó)萊斯特大學(xué)教授Paul OBrien對(duì)這項(xiàng)成果給予了高度評(píng)價(jià)。
除了暫現(xiàn)天體以外,“天關(guān)”衛(wèi)星還探測(cè)到其他豐富的天體類型,包括我們所在的太陽(yáng)系內(nèi)的月球、木星和土星,寧?kù)o狀態(tài)下的恒星,銀河系和近鄰星系中的致密天體與超新星遺跡,及遙遠(yuǎn)星系中的超大質(zhì)量黑洞和相對(duì)論性噴流和星系團(tuán)等。
空間科學(xué)進(jìn)入“快車道”
“天關(guān)”衛(wèi)星是中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)(二期)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)立項(xiàng)并實(shí)施的空間科學(xué)衛(wèi)星系列任務(wù)之一,是面向時(shí)域天文學(xué)的發(fā)現(xiàn)型X射線天文探測(cè)衛(wèi)星。
“科研團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)10年時(shí)間,打造了國(guó)際上首個(gè)X射線大視場(chǎng)聚焦成像衛(wèi)星,具有國(guó)際領(lǐng)先的性能。當(dāng)前,衛(wèi)星運(yùn)行穩(wěn)定,已取得初步科學(xué)探測(cè)成果,也具備開展長(zhǎng)期科學(xué)觀測(cè)的能力,滿足交付用戶使用的條件。”“天關(guān)”衛(wèi)星系統(tǒng)總師、中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)張永合在衛(wèi)星在軌測(cè)試總結(jié)報(bào)告中表示,“我堅(jiān)信‘天關(guān)’衛(wèi)星一定能支撐我們搶占空間科學(xué)的科技制高點(diǎn)!”
長(zhǎng)期以來(lái),中國(guó)科學(xué)院充分發(fā)揮體系化、建制化優(yōu)勢(shì)和國(guó)家戰(zhàn)略科技力量的骨干引領(lǐng)作用,于2011年發(fā)起空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng),發(fā)射了一系列科學(xué)衛(wèi)星,初步形成了以“悟空”“墨子號(hào)”等為代表的我國(guó)空間科學(xué)衛(wèi)星系列,推動(dòng)我國(guó)空間科學(xué)進(jìn)入創(chuàng)新發(fā)展“快車道”。
今年是中國(guó)科學(xué)院建院75周年。中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)、空間科學(xué)衛(wèi)星工程總指揮丁赤飚在出席活動(dòng)時(shí)表示,在《國(guó)家空間科學(xué)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2024—2050年)》的指引下,中國(guó)科學(xué)院將梯次布局和論證實(shí)施系列科學(xué)衛(wèi)星,統(tǒng)籌并強(qiáng)化任務(wù)驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)研究,打造空間科學(xué)高水平人才隊(duì)伍,深化國(guó)際合作,加強(qiáng)科學(xué)普及,不斷取得具有重大國(guó)際影響力的標(biāo)志性原創(chuàng)成果,加快實(shí)現(xiàn)空間科學(xué)高質(zhì)量發(fā)展、成為空間科學(xué)強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)。
(原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》?2024-11-01?第1版?要聞)
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