4月27日，2024中關(guān)村論壇年會(huì)平行論壇空間科學(xué)論壇在京舉行。由中國科學(xué)院牽頭實(shí)施的愛因斯坦探針（EP）衛(wèi)星任務(wù)發(fā)布了第一批在軌科學(xué)探測(cè)圖像。
愛因斯坦探針衛(wèi)星是今年1月9日發(fā)射升空的。愛因斯坦探針衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員袁為民表示，現(xiàn)有測(cè)試結(jié)果表明，衛(wèi)星和載荷功能性能指標(biāo)達(dá)到或超過設(shè)計(jì)目標(biāo)，并取得了初步的科學(xué)探測(cè)結(jié)果。
寬視場(chǎng)X射線望遠(yuǎn)鏡（WXT）首次報(bào)告的暫現(xiàn)源 （X射線數(shù)據(jù)版權(quán)EP科學(xué)中心）
捕捉宇宙中轉(zhuǎn)瞬即逝的“焰火”
愛因斯坦探針(Einstein Probe，簡(jiǎn)稱EP)衛(wèi)星是中國科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)繼“悟空”“墨子號(hào)”“慧眼”“實(shí)踐十號(hào)”“太極一號(hào)”“懷柔一號(hào)”“夸父一號(hào)”之后，研制發(fā)射的又一顆空間科學(xué)衛(wèi)星。由中方主導(dǎo)，歐洲航天局(ESA)、德國馬普地外物理研究所(MPE)和法國航天局(CNES)以國際合作形式參與衛(wèi)星研制。
愛因斯坦探針衛(wèi)星共搭載寬視場(chǎng)X射線望遠(yuǎn)鏡（WXT）和后隨X射線望遠(yuǎn)鏡（FXT）兩臺(tái)有效載荷。它是宇宙天體爆發(fā)的捕手，能精準(zhǔn)捕捉到更加遙遠(yuǎn)和暗弱的暫現(xiàn)源和爆發(fā)天體，探尋來自引力波源的X射線信號(hào)，對(duì)研究恒星活動(dòng)、黑洞和中子星等致密天體的形成、演化、并合等過程具有重要科學(xué)意義。
愛因斯坦探針衛(wèi)星首席科學(xué)家助理、寬視場(chǎng)X射線望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)負(fù)責(zé)人、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員張臣說，宇宙中不僅有大家肉眼可見的星星，還有很多大家看不到的天體極端活動(dòng)。比如星系死亡時(shí)或黑洞等致密天體周圍，引力場(chǎng)非常強(qiáng)，高能活動(dòng)把周圍的物質(zhì)加速至高溫，發(fā)出了很多X射線，其中孕育著很多物理過程，研究這些過程有望破解物理學(xué)前沿領(lǐng)域的問題。
愛因斯坦探針衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員袁為民表示，“愛因斯坦探針”衛(wèi)星負(fù)責(zé)在X射線波段探測(cè)宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象，這些現(xiàn)象通常會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)，然后很快消失，就像宇宙中轉(zhuǎn)瞬即逝的“焰火”。這種“宇宙焰火”是隨機(jī)出現(xiàn)的，很難預(yù)測(cè)，想要及時(shí)捕捉到，就需要對(duì)天空進(jìn)行大范圍、不間斷的巡視?！皭垡蛩固固结槨本拖褚慌_(tái)寬視場(chǎng)的攝像機(jī)，通過拍攝天空的X光的電影，來監(jiān)測(cè)天體的活動(dòng)和爆發(fā)。
已探測(cè)到新暫現(xiàn)源17例
張臣說，衛(wèi)星的其中一個(gè)載荷寬視場(chǎng)X射線望遠(yuǎn)鏡（WXT）負(fù)責(zé)“看得寬”，類似于“魚眼鏡頭”，有著世界上最大的X射線聚焦成像視場(chǎng)，幾乎覆蓋了全天的1/11。
此次首批圖像其中一張圖，展示的就是WXT最早發(fā)現(xiàn)的若干暫現(xiàn)源之一——伽馬射線暴候選體（EP240219a），也是EP衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)第一個(gè)在天文學(xué)家電報(bào)上報(bào)道的暫現(xiàn)源。袁為民說，2024年2月19日，也就是衛(wèi)星開機(jī)幾天之后，該伽馬射線暴在WXT視野中突然出現(xiàn)，持續(xù)約100秒后消失。
“我們看到這個(gè)暫現(xiàn)源時(shí)，國外其他X射線望遠(yuǎn)鏡基本沒有反應(yīng)。我們發(fā)布后，其他望遠(yuǎn)鏡找尋觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)才隱約發(fā)現(xiàn)有個(gè)模糊的小點(diǎn)?！睆埑家韵鄼C(jī)舉例來說，一些相機(jī)在拍攝夜景時(shí)有噪點(diǎn)，以前的望遠(yuǎn)鏡噪點(diǎn)高，無法看到其中的一點(diǎn)星光。而WXT在國際上首次大規(guī)模應(yīng)用龍蝦眼微孔陣列聚焦成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了靈敏度和空間分辨率1至2個(gè)數(shù)量級(jí)的提升，使愛因斯坦探針衛(wèi)星在進(jìn)行大視場(chǎng)探測(cè)的同時(shí)，能夠精準(zhǔn)捕捉到宇宙中遙遠(yuǎn)暗弱的高能暫現(xiàn)源和轉(zhuǎn)瞬即逝的未知現(xiàn)象，并發(fā)布預(yù)警引導(dǎo)天地基其他天文設(shè)備進(jìn)行后隨觀測(cè)。
衛(wèi)星另一個(gè)載荷后隨X射線望遠(yuǎn)鏡（FXT）負(fù)責(zé)“看得深”，類似于長(zhǎng)焦鏡頭，衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，會(huì)自動(dòng)將“長(zhǎng)焦鏡頭”對(duì)準(zhǔn)它進(jìn)行觀測(cè)。此次發(fā)布的另一張圖是FXT于2024年2月28日觀測(cè)到的蟹狀星云（Crab）。蟹狀星云是著名的超新星遺跡，其前身星爆發(fā)于1054年，中國宋代天文學(xué)家觀測(cè)到并詳細(xì)記載下來。
衛(wèi)星自2024年1月發(fā)射入軌以來，兩臺(tái)有效載荷寬視場(chǎng)X射線望遠(yuǎn)鏡（WXT）和后隨X射線望遠(yuǎn)鏡（FXT）在軌測(cè)試和儀器定標(biāo)期間獲取了多組宇宙天體的X射線科學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù)，已探測(cè)到新的暫現(xiàn)源17例、恒星耀發(fā)168例，并發(fā)布全球電報(bào)10余條，引導(dǎo)國際上包括最大的Keck等多個(gè)光學(xué)和射電望遠(yuǎn)鏡、空間 X 射線天文臺(tái)開展了后隨觀測(cè)。
探測(cè)到的新暫現(xiàn)源具有不同的起源類型，有潮汐瓦解恒星事件（TDE）、伽馬射線暴、新的磁激變變星、新的X射線雙星等，觀測(cè)結(jié)果得到了國際同行的高度認(rèn)可和關(guān)注，為國內(nèi)外地面和空間望遠(yuǎn)鏡協(xié)同觀測(cè)提供了重要的指引。
張臣說，愛因斯坦探針衛(wèi)星正在進(jìn)行標(biāo)定觀測(cè)，標(biāo)定觀測(cè)完成后將交付，科學(xué)家會(huì)按照既定的計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)?！霸?月底交付，但宇宙中永遠(yuǎn)都有隨機(jī)發(fā)現(xiàn)發(fā)生的事情，科學(xué)家經(jīng)常打斷我們的標(biāo)定觀測(cè)，去看感興趣的事件。衛(wèi)星正源源不斷地發(fā)現(xiàn)很多新鮮的天體和事件，需要立刻做后隨或深入觀測(cè)?！彼f，這是我國處于世界領(lǐng)先地位的一個(gè)天文設(shè)備，也讓科學(xué)家非常興奮。
新京報(bào)記者 張璐
編輯 張牽 校對(duì) 張彥君
