<正>在中國科學院空間科學戰(zhàn)略性先導專項二期項目中,有一顆計劃于2022年底發(fā)射升空的X射線天文衛(wèi)星,命名為愛因斯坦探針（Einsteain Probe,簡稱EP）。它也是中科院主導的一個國際合作項目,有歐洲空間局和德國馬普地外物理所等參加。光看規(guī)模的話,這是一顆并不起眼的中小衛(wèi)星（圖1）。那么,它究竟擁有怎樣的發(fā)現潛力,又被國內外天文學家寄予著何等厚望,以致于要以向科學巨匠愛因斯坦致敬的方式命名呢? 

【文章來源】：現代物理知識. 2020,32(05)

【文章頁數】：7 頁

【部分圖文】：

引力波事件GW170817的天球定位(綠色)、伴隨伽馬射線暴的天球定位(藍色)、地面望遠鏡發(fā)現的光學對應體(右圖短劃線)及寄主星系(圖片來源：LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration,2017,Astrophysical Journal Letters,848,L12)

EP衛(wèi)星的寬視場X射線望遠鏡是系統性搜尋潮汐瓦解事件的利器，預估每年或能發(fā)現近百例。通過潮汐瓦解事件成批揪出星系中暗藏的超大質量黑洞，將解決后者存在于何處的問題，還能對物質落入黑洞的具體過程開展研究，有助于更深刻地理解廣義相對論及黑洞物理。引力波事件的電磁波對應體，超大質量黑洞的潮汐瓦解事件，EP衛(wèi)星將要為人類揭秘的就是這樣一個激蕩不安、瞬息萬變的X射線宇宙。對那些尚有幸用肉眼凝視過暗夜繁星的世人而言，印象中的星空也許既深邃而又寧靜，但如此廣袤的宇宙無疑也充斥著變化。在高能的X射線或伽馬射線波段，宇宙就更多呈現出動態(tài)萬千甚至不乏狂暴的一面，這是因為高能光子通常產生于極端的天體物理環(huán)境之中，而這類環(huán)境往往非常不穩(wěn)定，有些僅短暫存在于爆發(fā)或災變性天文現象當中。實際上，大多數高能天體都有復雜的亮度變化行為，比如活動星系核，又比如X射線雙星(一顆中子星或恒星級黑洞正在吸積伴星的物質)。而一些原本暗弱到難以探測的天體，有時會倏然增亮而暴露于觀測者的視野之中，這就是所謂的高能暫現源，其中大部分又會再度消隱，蹤跡從此難覓。

2017年8月17日，天文界發(fā)生了一件大事。在費米伽馬射線空間天文臺上，專用于搜尋伽馬射線暴(宇宙中某處突然發(fā)生又轉瞬即逝的伽馬射線劇增)的GBM儀器被持續(xù)2秒的短暴觸發(fā)；寥寥數秒之內，地面的激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)也捕獲到一例引力波事件。是理論預言的雙中子星并合嗎？若能確證，就是首次用電磁波和其他信息載體探測到同一宇宙現象(太陽系之外)，這標志著多信使天文學大門的開啟！然而，對于事件的方位，GBM只能給出1100平方度的天區(qū)范圍(約全天球1/37),LIGO和室女(Virgo)引力波探測器的聯合定位也廣至31平方度(見圖2)。不過事件距離被限制在約1.3億光年，不算太遠，因此，地面望遠鏡通過挨個搜索該距離附近的星系，終于在11小時后極其幸運地發(fā)現一亮度在急劇衰減的光學對應體，與理論預言雙子星并合導致的千新星(kilonova)現象正相符合——在光譜中探測到稀有的鑭系元素；同樣的快中子捕獲過程也很可能在千新星合成了宇宙大部分的金元素。圖2 引力波事件GW170817的天球定位(綠色)、伴隨伽馬射線暴的天球定位(藍色)、地面望遠鏡發(fā)現的光學對應體(右圖短劃線)及寄主星系(圖片來源：LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration,2017,Astrophysical Journal Letters,848,L12)

【參考文獻】：
博士論文
[1]用于多點熱源熱控技術的多蒸發(fā)器回路熱管研究[D]. 魯得浦.中國科學院大學(中國科學院上海技術物理研究所) 2021



本文編號：3405707