中國(guó)硬X射線望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星新發(fā)現(xiàn)：驗(yàn)證近半個(gè)世紀(jì)的理論

近日在福建省廈門(mén)市舉辦的第一屆中國(guó)空間科學(xué)大會(huì)上，除了公布載人月球探測(cè)試工作穩(wěn)步推進(jìn)的重大消息之外，我國(guó)第一顆硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡(HXMT)衛(wèi)星“慧眼”(Insight)的最新科學(xué)成果也對(duì)外公布。

“慧眼”衛(wèi)星2017年6月15日從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空，2018年1月30日正式交付使用，已在軌運(yùn)行兩年多，陸續(xù)開(kāi)展了各類(lèi)觀測(cè)1000余次，獲得科學(xué)數(shù)據(jù)29Tb。

特別是，它成功監(jiān)測(cè)了雙中子星并合引力波事件電磁對(duì)應(yīng)體，完成了脈沖星導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)，定位精度達(dá)到10公里之內(nèi)(3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差)，進(jìn)一步驗(yàn)證了航天器利用脈沖星自主導(dǎo)航的可行性。

根據(jù)最新公布的成果，我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)利用“慧眼”衛(wèi)星進(jìn)行系列觀測(cè)，將對(duì)黑洞系統(tǒng)準(zhǔn)周期振蕩現(xiàn)象研究的能量上限從30keV(千電子伏特)提高到100keV，開(kāi)啟了研究黑洞系統(tǒng)的新窗口。

我們知道，宇宙中存在由黑洞或中子星與一個(gè)正常恒星組成的雙星系統(tǒng)，正常恒星的物質(zhì)在強(qiáng)引力作用下落向黑洞或中子星，形成圍繞黑洞和中子星高速轉(zhuǎn)動(dòng)的吸積盤(pán)，并發(fā)出強(qiáng)烈的X射線輻射?！?/p>

利用“慧眼”衛(wèi)星，我國(guó)首次觀測(cè)到中子星X射線雙星在流強(qiáng)位于特定值時(shí)吸積盤(pán)狀態(tài)的突然變化，驗(yàn)證了光的輻射壓導(dǎo)致吸積盤(pán)結(jié)構(gòu)突變這一已提出近半個(gè)世紀(jì)的理論。

“慧眼”衛(wèi)星是中國(guó)第一個(gè)空間天文衛(wèi)星，是既可以實(shí)現(xiàn)寬波段、大視場(chǎng)X射線巡天又能夠研究黑洞、中子星等高能天體的短時(shí)標(biāo)光變和寬波段能譜的空間X射線天文望遠(yuǎn)鏡，同時(shí)也是具有高靈敏度的伽馬射線暴全天監(jiān)視儀。

據(jù)介紹，和國(guó)外同類(lèi)衛(wèi)星相比，它具有覆蓋能段寬、在高能X射線能段的有效面積大、時(shí)間分辨率高、有效工作時(shí)間占比高等優(yōu)點(diǎn)，可以探索比以往更靠近黑洞視界或中子星表面的區(qū)域。

“慧眼”的命名涵義之一是為了紀(jì)念推動(dòng)中國(guó)高能天體物理發(fā)展的已故科學(xué)家何澤慧。