我國主導的這顆衛星發布首批11幅圖像

發布時間：2024-04-29 08:44 原文鏈接：我國主導的這顆衛星發布首批11幅圖像

文｜《中國科學報》記者倪思潔

4月27日，在2024中關村論壇年會平行論壇空間科學論壇上，由中國科學院牽頭實施的愛因斯坦探針衛星任務發布了首批在軌科學探測圖像。

愛因斯坦探針衛星于2024年1月9日發射入軌，是中國科學院空間科學（二期）先導專項立項實施的空間科學衛星系列任務之一。該衛星由中方主導，歐洲航天局、德國馬普地外物理研究所、法國航天局以國際合作形式參與衛星研制，旨在發現和探索宇宙中X射線暫現源和爆發天體，并發布預警以引導其他天文設備進行后隨跟蹤觀測。

愛因斯坦探針衛星首席科學家、中國科學院國家天文臺研究員袁為民介紹，衛星自發射入軌以來，兩臺有效載荷——寬視場X射線望遠鏡（WXT）和后隨X射線望遠鏡（FXT）獲取了多組宇宙天體的X射線科學觀測數據。

“我們已探測到已知X射線源2100例、新暫現源17例、恒星耀發168例，并發布全球電報10余條，引導國際上多個光學和射電望遠鏡、空間X射線天文臺開展了后隨觀測。”袁為民說。

FXT觀測到的蟹狀星云圖像。X射線數據版權愛因斯坦探針科學中心供圖

捕捉宇宙“焰火”，首批發布11幅圖像

發布的第一批圖像共包括11張圖，如銀河系中心的觀測圖像、暫現源圖像、蟹狀星云觀測圖像、梅西耶87（M87）橢圓星系觀測圖像等。

袁為民介紹，銀河系中心的觀測圖像展示的是WXT指向銀河系中心的觀測圖像，曝光時間約4萬秒。幾乎所有明亮的X射線天體都能在圖中分辨出來，紫色的十字形光斑由龍蝦眼X射線望遠鏡拍攝成像，藍色云霧狀結構來自銀河系熱氣體的前景輻射。

暫現源圖像展示的是伽馬射線暴候選體（EP240219a），它是WXT最早發現的若干暫現源之一，也是愛因斯坦探針衛星團隊第一個在天文學家電報平臺上發布的暫現源。該伽馬射線暴于2024年2月19日在WXT視野中突然出現，持續約100秒后消失。

蟹狀星云觀測圖像展示的是FXT于2024年2月28日觀測到的蟹狀星云。蟹狀星云是著名的超新星遺跡，其前身星爆發于1054年，中國宋代天文學家觀測到并詳細記載了這一事件。

M87橢圓星系觀測圖像展示的是FXT在X射線能段觀測到的室女星系團中明亮的M87。M87內存在大量彌散的熱氣體，其中心有一個大質量黑洞，產生的噴流把中心區域的冷氣體帶出來，形成了臂的形狀，在FXT的圖像中能夠清晰地看到此結構。同時在M87外圍，還可清楚地觀測到亮度階躍變化的冷鋒。

“愛因斯坦探針衛星就是用于捕捉這些轉瞬即逝的宇宙‘焰火’并發布預警，引導其他天文設備進行后隨跟蹤觀測。”袁為民說。

實時發布預警，指引全球跟蹤觀測

“我們首批發布的圖像是在軌探測圖像而非科學成果，但它們證明了愛因斯坦探針衛星能夠以很高的靈敏度尋找暫現源。”愛因斯坦探針衛星首席科學家助理張臣說。

暫現源研究一直都是天文學熱門領域，它與很多極端天體活動相關。例如，星系死亡瞬間、黑洞或致密星體周圍，引力場非常強，有很高能的活動，會將周圍的物質加速到很熱的狀態，并發出大量X射線，其中包含很多物理過程。研究這些極端現象，對物理學會產生極大的推動作用。

“愛因斯坦探針衛星的核心科學目標之一，就是以最高探測靈敏度系統發現宇宙X射線暫現源和劇變天體，監測天體活動。”袁為民說。

目前，愛因斯坦探針衛星探測到的新暫現源具有不同的起源類型，有潮汐瓦解恒星事件、伽馬射線暴、新的磁激變變星、新的X射線雙星等，觀測結果得到了國際同行的高度認可和關注，為國內外地面和空間望遠鏡協同觀測提供了重要指引。

張臣告訴《中國科學報》，愛因斯坦探針衛星會在天文學家電報等天文學界信息共享平臺上實時發布觀測消息。目前，雨燕衛星、錢德拉X射線天文臺、牛頓衛星等衛星觀測平臺以及凱克望遠鏡等地面觀測平臺，都在愛因斯坦探針衛星發布消息后開展過跟蹤觀測，同時，愛因斯坦探針衛星也在與“慧眼”衛星、“懷柔一號”衛星等國內衛星開展聯合觀測。

袁為民介紹，4月25日——愛因斯坦探針衛星發射107天，衛星科學團隊撰寫的第一篇論文已經投稿，該論文內容涉及高紅移伽馬射線暴EP240315a。

即將完成在軌測試

袁為民介紹，現有測試結果表明，衛星和載荷功能性能指標達到或超過設計要求。下一階段，衛星將繼續按照既定計劃開展并完成在軌測試。

中國科學院高能物理研究所研究員張雙南評價，愛因斯坦探針衛星是“中國的驕傲”，它實現了“廣、快、準、深”，可以開展大范圍巡天觀測，能夠以高靈敏度探測暫現源，能夠提供每一個爆發現象的精確信息，比國際同類望遠鏡的觀測深度高幾個數量級，有望揭開宇宙變化多端的神秘面紗。

德國馬普地外物理研究所所長基帕爾·南德拉認為，愛因斯坦探針衛星非常成功，探測能力很強，迄今發現了很多不同的暫現源，這些都是有待進一步探索的領域，“全世界都在關注這項任務以及它能做的偉大的科學探測”。

“我們正在按照既定觀測計劃巡天，期待看到更多的暫現源，同時，我們已經接受科學家的觀測申請并開展定點觀測。接下來的兩個月里，我們還要做標定觀測，待標定觀測結束后，將完成衛星在軌交付，并按照既定計劃開展科學觀測。”張臣說。

近日，愛因斯坦探針衛星正全力投入尋找引力波事件中。美國激光干涉引力波天文臺發現了一個疑似黑洞與中子星的并合事件，目前，世界上所有的大型望遠鏡都在尋找這一事件，希望能夠看到一些新的物理現象。

“我們將加強國內外合作和數據開放共享工作，探測宇宙中轉瞬即逝的‘焰火’，為高能時域天文觀測和研究作出重要貢獻。”袁為民說。

《中國科學報》 (2024-04-29 第1版要聞)

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