昨天，“慧眼”衛星經(jīng)過(guò)半年多的“試用期”，順利“轉正”，正式擔當起研究黑洞、中子星等高能致密天體的研究任務(wù)。自從2017年6月15日發(fā)射升空，這半年多的時(shí)間，“慧眼”經(jīng)歷了怎樣的“試用期”？“轉正”之后又將面臨什么樣的挑戰？科學(xué)人帶著(zhù)這些問(wèn)題，采訪(fǎng)了中國科學(xué)院高能物理研究所粒子天體物理中心主任、中科院粒子天體物理重點(diǎn)實(shí)驗室主任、HXMT衛星首席科學(xué)家張雙南教授。
在半年多的在軌“試用期”里，“慧眼”衛星以超出預期的優(yōu)異成績(jì)完成了自己的各項測試任務(wù)?！盎垩邸贝钶d的高能X射線(xiàn)望遠鏡（HE）和低能X射線(xiàn)望遠鏡（LE）的能量分辨率都達到了同類(lèi)儀器的國際最好水平，還憑借高能主探測器面積大和波段寬的特性，成為國際上在0.2-3MeV能區有效面積最大的伽馬射線(xiàn)暴探測器。
不僅如此，“慧眼” 還積極參加各種國際天文聯(lián)測，獲得銀道面掃描巡天、黑洞、中子星、太陽(yáng)耀發(fā)等的大量觀(guān)測數據，發(fā)布了30多個(gè)伽馬射線(xiàn)暴的觀(guān)測結果，直接測量到了目前能量最高的中子星磁場(chǎng)回旋吸收線(xiàn)，發(fā)現了中子星自轉周期突變的新現象，完成了國內最高精度的脈沖星導航試驗。在去年沸騰了整個(gè)天文界的大新聞——雙中子星并合引力波事件中，“慧眼”對高能伽馬射線(xiàn)輻射給出了嚴格的上限，為理解這個(gè)雙中子星合并產(chǎn)生的電磁輻射起到了非常重要的作用，并作為重要貢獻者參加了這篇歷史性論文。
“試用期”就這么耀眼，那“正式上崗”的“慧眼”接下來(lái)要做些什么呢？
早在2016年6月，“慧眼”團隊就向國內天文界公開(kāi)征集核心觀(guān)測提案。來(lái)自16家科研院所及高校的學(xué)者一共提交了90份觀(guān)測提案，包含348個(gè)準備觀(guān)測的目標天體源。這些工作就夠“慧眼”忙7年的。
通過(guò)這些觀(guān)測任務(wù)，“慧眼”預計會(huì )幫助科學(xué)家們：
發(fā)現一批新的天體源，尤其是中子星和黑洞為主的新的高能天體；
長(cháng)期高頻次定點(diǎn)觀(guān)測銀河內的黑洞和中子星，理解黑洞和中子星系統的活動(dòng)和演化機制；
對中子星和黑洞的基本的性質(zhì)，比如中子星的磁場(chǎng)和中子星的質(zhì)量、黑洞的質(zhì)量和黑洞的自轉等做出新的測量，也可以了解它們?yōu)槭裁磿?huì )有各種各樣的活動(dòng)性；
利用其擴展到200 keV-3 MeV能段的探測能力，獲得新的伽馬射線(xiàn)暴及其它爆發(fā)現象的能譜和時(shí)變觀(guān)測數據，理解高能劇烈爆發(fā)天體的基本屬性，研究宇宙深處大質(zhì)量恒星的死亡以及中子星并合等過(guò)程中黑洞的形成。
張雙南說(shuō)：“我們預期每年能發(fā)現大約一百個(gè)伽馬射線(xiàn)暴，當然如果有些伽馬射線(xiàn)暴將來(lái)能和引力波事件建立關(guān)系，將會(huì )成為比較重要的進(jìn)展。”
為了更好的支持“慧眼”的工作，中國科學(xué)院和國家自然科學(xué)基金委員會(huì )聯(lián)合設立了“空間科學(xué)研究基金”，專(zhuān)門(mén)用于支持中國科學(xué)院空間科學(xué)先導專(zhuān)項中，包括“慧眼”在內的4顆衛星的科學(xué)研究。國防科工局和中國科學(xué)院也出臺了《硬X射線(xiàn)調制望遠鏡衛星數據管理辦法》，為中國和國際天文學(xué)界的科學(xué)研究工作提供更專(zhuān)業(yè)、更全面的服務(wù)，充分發(fā)揮“慧眼”的力量，促進(jìn)數據應用和科學(xué)產(chǎn)出的最大化。
“慧眼”只是中國高能天體物理空間觀(guān)測“發(fā)現極端宇宙”計劃的第一步——“探索”。接下來(lái)的“詳測”階段，計劃在2025年發(fā)射增強型X射線(xiàn)時(shí)變與偏振空間天文臺（eXTP），“高精度、多手段地檢驗在強引力場(chǎng)、強磁場(chǎng)、高密度條件下的一系列基本物理規律，尋求對現有框架理論的突破?！?/p>
到2030和2035年，“發(fā)現極端宇宙”計劃的第三步——“深巡”，還將先后發(fā)射熱宇宙重子探尋者（HUBS）和微波背景偏振天文臺（SCPT）兩顆衛星，通過(guò)深度巡天的方式，去發(fā)現宇宙演化中“丟失”的重子物質(zhì)，去探尋宇宙大爆炸的起源機制，“將我們的研究范圍從鄰近的極端天體推進(jìn)到宇宙深處，將我們的研究主題從局域空間內物理規律擴展到宇宙組成和起源的基本理論?！?/p>
當被問(wèn)及對未來(lái)的期待，張雙南還是那句老話(huà)，“我希望我現在預言的重要成果都說(shuō)錯了，那就說(shuō)明，‘慧眼’看到了更重要的秘密。”（編輯：阿嬌）
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