“天关”卫星交付使用,“试用期”就有非同寻常的发现

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0110月31日,爱因斯坦探针(EP)卫星正式在轨交付,被命名为“天关”卫星。

02“天关”卫星在轨测试期间取得了重要成果,已获取由我国自主研制设备观测到的首张X射线全天天图。

03其中,卫星在4月观测到的一组信号预示着一类全新的暂现源类型,被命名为“南方朱雀客星”。

04除此之外,“天关”卫星还成功探测到60例确定的暂现天体、上千例暂现天体候选体和480多例恒星耀发。

05“天关”卫星项目是中国科学院空间科学(二期)战略性先导科技专项立项并实施的空间科学卫星系列任务之一。

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10月31日,爱因斯坦探针(EP)卫星正式在轨交付,它还有了一个新名字——“天关”卫星。该卫星今年1月发射升空,在轨测试期间就已取得了一批重要成果。目前,它已获取由我国自主研制设备观测到的首张X射线全天天图,并探测到多种“宇宙烟花”,其中有数例可能是新类型的宇宙暂现源。

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“天关”卫星获得的首个X射线全天天图(银道坐标系)

“天关”拥有卓越的X射线探测能力,它配备了宽视场X射线望远镜和后随X射线望远镜,与国际上现有的同领域设备相比,探测灵敏度和空间分辨率提高了1个数量级以上。仅在卫星在轨测试的“试用期”阶段,“天关”就已经看到了数十例快速暂现天体,但其中只有少部分属于最常见的快速暂现天体——伽马射线暴,其余的大部分目标并没有伽马射线辐射或相对偏弱。

“这意味着,其中的一部分目标,可能来自新的暂现天体。”卫星首席科学家、中国科学院国家天文台研究员袁为民介绍。其中,“天关”在今年4月观测到的一组信号,就预示着一类全新的暂现源类型。

在天空中仅现身10天左右就隐没不见,期间还产生了一次短而明亮的爆发,亮度突增300倍。“这是一种非常奇特的天文现象,在以往的观测中从未见到过。并且它的辐射集中在X射线波段,比较暗弱,很难被其他望远镜探测到。”袁为民说,科研团队展开分析发现,这个新暂现天体EP240408a的光谱和光变性质,与迄今人类观测到的任何一类已知天体均不完全相符。

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“天关”首例正式发表成果EP240408a——“南方朱雀客星”

10月30日,该成果在《中国科学:物理学 力学 天文学》在线发表。“我们将这一创新成果发表在中国的期刊上,也更加彰显了在人类探索宇宙征程中的中国贡献。”袁为民说,我国是世界上最早开展暂现天体研究的国家之一,最早的记录可追溯至汉代。古人将天空中新出现的又快速消失的天体称为“客星”,于是,科研团队为这例位于南方朱雀七宿天区的天体取名“南方朱雀客星”。后续,科研团队还要对该天体进行更多、更详细的分析,对其实际性质给出科学性结论。

其实,这仅是“天关”在测试和运行的初期阶段观测到的诸多新暂现源之一。可能属于新的恒星级黑洞候选体或中子星EP240904a、小麦哲伦云中产生于罕见双星系统的爆发、一例正在发生的中等质量黑洞潮汐瓦解恒星事件……自成功发射至今年9月,“天关”已成功探测到60例确定的暂现天体、上千例暂现天体候选体和480多例恒星耀发、100余例已知天体的爆发,涉及中子星、伽马射线暴、超新星等类型,辐射持续时长从几十秒到几个月不等。

“‘天关’卫星早期的这些发现表明,我们之前所认识的暂现天体可能只是宇宙中的冰山一角。”袁为民表示,利用软X射线这一新的监测窗口,“天关”将聚焦更多的“宇宙烟花”,并通过天文预警引导国内外同类天文设备进行后续的跟踪观测,加深人类对宇宙的认识。

“EP已经充分证明了宽视场X射线天文学的重要性。”英国莱斯特大学物理与天文学院教授保罗·奥布莱恩(Paul O'Brien)说,该卫星强大的巡天和后随观测能力,不仅能够发现众多新的X射线暂现源,还能对已知的X射线源进行常规监测,“今年3月它探测到的一个非常遥远的伽马射线暴,以及一个确切起源尚未明确的暂现源,充分展示这颗卫星在天文学领域已经产生了重要影响。”

“天关”卫星项目是中国科学院空间科学(二期)战略性先导科技专项立项并实施的空间科学卫星系列任务之一,欧洲空间局(ESA)、马普地外物理研究所(MPE)和法国国家空间研究中心(CNES)参与研制。该卫星于2024年1月9日发射升空,同年7月起开展常规的科学运行。

揭秘

“天关”卫星的名字这样来

我国北宋至和元年(公元1054年)司天监观测并记录的“天关客星”超新星爆发(SN1054),是人类历史上最重要的天文事件之一,被世界科技史界称为“中国新星”。其遗骸形成的蟹状星云,是国际天文界广泛引用的《梅西耶星表》中的第一号天体。

今年4月,在2024年中关村论坛年会上,EP卫星发布了第一批在轨探测图像,蟹状星云的X射线波段“证件照”就在其中。袁为民表示,将EP卫星命名为“天关”,体现了我国在超新星爆发观测记录方面的深厚渊源和对世界天文学的卓越贡献。

来源:北京日报客户端

记者:刘苏雅