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2021 02/ 19 18:21:01
來源:新華網

專訪:見證宇宙奧秘,中國將為人類天文學發展貢獻更大力量——訪“慧眼”衛星首席科學家張雙南

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  新華社北京2月19日電  專訪:見證宇宙奧秘,中國將為人類天文學發展貢獻更大力量——訪“慧眼”衛星首席科學家張雙南

  新華社記者郭爽 梅元龍

  證認磁星為宇宙神秘天文現象快速射電暴的一種起源——2月19日在英國《自然·天文學》雜志在線發表的中國“慧眼”衛星研究成果在國際天文學界引起轟動。

  “中國‘慧眼’為證認快速射電暴的起源作出了重要貢獻,不僅如此,向全世界開放的‘慧眼’衛星、下一代天文臺、‘中國天眼’射電望遠鏡等,還將為人類天文學發展貢獻更大的中國力量。”“慧眼”衛星首席科學家、中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任張雙南18日接受新華社記者專訪時説。

  2007年,人類首次報告發現宇宙中存在一種僅持續幾毫秒的神秘天文現象——快速射電暴。它隨即成為公眾最感興趣的天文現象之一,其起源和産生原因也堪稱當今天文學研究的最熱門課題之一。去年4月,一個國際科研團隊首次在銀河係發現亮度極高的快速射電暴FRB 200428,分別入選英國《自然》雜志的2020年十大科學發現和美國《科學》雜志的2020年十大科學突破。

  一些科學家認為,快速射電暴的起源可能與銀河係內的磁星相關,但僅靠射電望遠鏡的數據無法最終確認。

  但很快,中國“慧眼”衛星的觀測結果為全球天文學界提供了答案,證認了快速射電暴FRB 200428來自銀河係內的磁星SGR J1935+2154。這一最新觀測結果引發國際天文學界廣泛關注,在19日正式刊發于《自然·天文學》雜志前,其預印本文章就已被大量轉載引用,被認為是“破解快速射電暴起源之謎的一塊重要拼圖”。

  “當然,(這)也有運氣的成分。”張雙南笑著説。不過,“好運氣”的背後是“硬實力”。2017年6月發射升空的“慧眼”衛星是中國第一顆空間X射線天文衛星,與國外同類衛星相比,它具有覆蓋能段寬、在高能X射線能段的有效面積大、時間分辨率高、有效工作時間佔比高等優點。也正因為如此,“慧眼”能“看到”首個與神秘快速射電暴相關聯的X射線暴,並在國際上首先證認該X射線暴包含的兩個X射線脈衝是快速射電暴的高能對應體,從而確認快速射電暴FRB 200428來自磁星。

  衛星的硬件條件是“眼力”,何時看、往哪看,更考驗科研人員的腦力。“慧眼”衛星觀測時間極其寶貴。“如果折換成人民幣的話,看一天的成本相當于30萬元人民幣,決定觀測內容總會讓人有點糾結。”張雙南説。

  2020年4月下旬,銀河係內磁星SGR J1935+2154活動頻繁。作為“慧眼”衛星首席科學家,張雙南接受北京師范大學研究人員林琳建議,于當月28日上午11時左右通過中科院空間科學先導項目的地面運控係統發出指令,暫停“慧眼”正在進行的任務,轉向這顆磁星實時觀測。當時,全球窄視場天文觀測裝置中,只有“慧眼”在觀測這顆磁星。幸運的是,“我們啟動7小時後,就第一次同時看到了快速射電暴和X射線爆發,這是非常重要的事情”。

  有關快速射電暴起源的猜測有50多種,其中包括其來自中子星、黑洞等推測,也有科學家將其與外星文明信號相關聯。“慧眼”衛星的最新觀測成果是否意味著給出了最終答案?

  “大自然總喜歡和我們做遊戲,銀河係內的快速射電暴是否與銀河係外完全一樣?大自然會不會有其他的玩法,相信未來的遊戲會變得更加有趣,”張雙南説,“我們不能説沒有別的起源,但至少我們證明了磁星是起源之一,是破解快速射電暴起源之謎的一塊重要拼圖。”

  談到“慧眼”的繼任者——中國領導的大型國際合作空間項目“增強型X射線時變與偏振空間天文臺”(eXTP)時,張雙南介紹説,已進入方案設計階段的eXTP將成為2027年後國際領先的旗艦級空間X射線天文臺,“其綜合性能相比于國際同類衛星有一個數量級以上的提升,將把中國的空間高能天文研究進一步帶入國際領先水平”。

  “人類仰望天空的原因,來自我們人類本能的好奇心,對于天文學研究來説,我們解決了一個問題,也意味著帶來新的挑戰,”張雙南説,“銀河係外的快速射電暴因為距離更遠,其高能對應體將非常微弱,eXTP無疑將是探測它們的理想設備。”

  張雙南説,天文學發展“需要利用全世界的天文資源,因為我們每個人看到的天空都是有限的,要想對任何一個天體做不間斷的詳細觀測,需要動用整個世界的資源”,也正因為如此,中國“慧眼”、“中國天眼”望遠鏡以及未來的eXTP天文臺“對全世界開放,中國會在天文學領域貢獻更大的力量”。

【糾錯】 【責任編輯:焦鵬 】
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