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“慧眼”识黑洞!我国向太空送去一个“望远镜”

2017-06-16 22:15:04    半月谈

6月15日上午11点,我国在酒泉卫星发射中心采用长征四号乙运载火箭,成功发射了首颗X射线空间天文卫星慧眼慧眼将成为我国第一个真正意义上的太空望远镜,通过它我们可以更加深入地观察宇宙样貌、探索宇宙奥秘。

我国发射首颗X射线空间天文卫星

慧眼全称硬X射线调制望远镜卫星,是我国第一颗X射线天文科学卫星。卫星设计寿命4年,呈立方体构型,总质量约2.5吨,在距离地面550公里的轨道上运行,它装载了高能、中能、低能X射线望远镜和空间环境监测器等4个探测有效载荷,通过扫描观测可以完成宽波段、大视场、大有效面积的空间X射线成像。 

硬X射线:宇宙深处的神秘信使

简单来说,此次发射的慧眼,主要就是去探测宇宙中的硬X射线。什么是硬X射线呢?探测到又有什么用呢

在广阔的宇宙中,存在着众多引力极强、密度极高的天体,比如我们熟知的黑洞。

△黑洞动画演示

虽然我们无法看见它,但它强大的引力吸引其他物质以螺旋运动向黑洞中心移动,速度越来越快,温度越来越高,最后会发出强烈的X射线。这种X射线的能量比较高,因此被称为硬X射线。而硬X射线调制望远镜卫星要做的就是去探测这些射线。

这些X射线里,包含着黑洞大小、质量、演化过程等重要信息,成为科学家认识黑洞的重要途径。在宇宙中,脉冲星、伽马射线暴、超新星遗迹等都会射出X射线,如果可以接收到这些射线加以分析,就能勾画出这些天体的轮廓,对人类探索太空具有重要意义。

“慧眼”:能看黑洞的天文望远镜

并不是所有的空间望远镜都能够实现对X射线的观测,比如我们熟知的哈勃望远镜就无法观测X射线,只能够观测太空中波长范围在390-780纳米的可见光波段。而X射线的波长比可见光波长小得多。

此前,人类曾发射过数颗X射线探测卫星,但大部分只能看到能量较低的软X射线。对于能量较高,波长在0.01-0.1纳米之间的硬X射线的观测就比较缺乏了。

我国自主研制的第一个X射线天文卫星——X射线调制望远镜卫星就打破了这个局限。硬X射线调制望远镜卫星首席科学家张双南表示:现在这颗卫星的探测能力已经是从软X射线到硬X射线,甚至已经到了伽马射线,它的覆盖范围相当广,是世界上覆盖范围最广的天文望远镜之一。

“慧眼”穿过星际物质遮挡“看”宇宙

X射线调制望远镜卫星投入使用后,将为科学家提供大批高质量观测数据,有望使我国取得大量原创性科学成果。

①会发现一批新的天体源,主要是中子星和黑洞为主的新的高能天体;

②对一批比较亮的中子星和黑洞进行定点观测;

③可能会对中子星和黑洞的基本的性质,比如中子星的磁场和中子星的质量、黑洞的质量和黑洞的自转等做出新的测量,也可以了解它们为什么会有各种各样的活动性;

④对宇宙进行“监视”,预期每年能发现几十个到几百个伽马射线暴。如果有些伽马射线暴将来能和引力波事件建立关系,将会成为比较重要的进展。

看到这儿,你如果还是不明觉厉的话,不妨来看这个动画短片↓

△视频来源:央视新闻移动网矩阵号中国航天科技集团

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来源:央视新闻综合


主编:孙爱东

编辑:孔德明

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