扫一扫关注
微博
Qzone
当前位置: 首 页 > 科技 >

见证宇宙奥秘,中国将为人类天文学发展贡献更大力量——访“慧眼”卫星首席科学家张双南

发布时间: 2021-02-23 19:00:32 来源:新华网

新华社北京2月19日电专访:见证宇宙奥秘,中国将为人类天文学发展贡献更大力量——访“慧眼”卫星首席科学家张双南

新华社记者郭爽 梅元龙

证认磁星为宇宙神秘天文现象快速射电暴的一种起源——2月19日在英国《自然·天文学》杂志在线发表的中国“慧眼”卫星研究成果在国际天文学界引起轰动。

“中国‘慧眼’为证认快速射电暴的起源作出了重要贡献,不仅如此,向全世界开放的‘慧眼’卫星、下一代天文台、‘中国天眼’射电望远镜等,还将为人类天文学发展贡献更大的中国力量。”“慧眼”卫星首席科学家、中国科学院粒子天体物理重点实验室主任张双南18日接受新华社记者专访时说。

2007年,人类首次报告发现宇宙中存在一种仅持续几毫秒的神秘天文现象——快速射电暴。它随即成为公众最感兴趣的天文现象之一,其起源和产生原因也堪称当今天文学研究的最热门课题之一。去年4月,一个国际科研团队首次在银河系发现亮度极高的快速射电暴FRB 200428,分别入选英国《自然》杂志的2020年十大科学发现和美国《科学》杂志的2020年十大科学突破。

一些科学家认为,快速射电暴的起源可能与银河系内的磁星相关,但仅靠射电望远镜的数据无法最终确认。

但很快,中国“慧眼”卫星的观测结果为全球天文学界提供了答案,证认了快速射电暴FRB 200428来自银河系内的磁星SGR J1935+2154。这一最新观测结果引发国际天文学界广泛关注,在19日正式刊发于《自然·天文学》杂志前,其预印本文章就已被大量转载引用,被认为是“破解快速射电暴起源之谜的一块重要拼图”。

“当然,(这)也有运气的成分。”张双南笑着说。不过,“好运气”的背后是“硬实力”。2017年6月发射升空的“慧眼”卫星是中国第一颗空间X射线天文卫星,与国外同类卫星相比,它具有覆盖能段宽、在高能X射线能段的有效面积大、时间分辨率高、有效工作时间占比高等优点。也正因为如此,“慧眼”能“看到”首个与神秘快速射电暴相关联的X射线暴,并在国际上首先证认该X射线暴包含的两个X射线脉冲是快速射电暴的高能对应体,从而确认快速射电暴FRB 200428来自磁星。

卫星的硬件条件是“眼力”,何时看、往哪看,更考验科研人员的脑力。“慧眼”卫星观测时间极其宝贵。“如果折换成人民币的话,看一天的成本相当于30万元人民币,决定观测内容总会让人有点纠结。”张双南说。

2020年4月下旬,银河系内磁星SGR J1935+2154活动频繁。作为“慧眼”卫星首席科学家,张双南接受北京师范大学研究人员林琳建议,于当月28日上午11时左右通过中科院空间科学先导项目的地面运控系统发出指令,暂停“慧眼”正在进行的任务,转向这颗磁星实时观测。当时,全球窄视场天文观测装置中,只有“慧眼”在观测这颗磁星。幸运的是,“我们启动7小时后,就第一次同时看到了快速射电暴和X射线爆发,这是非常重要的事情”。

有关快速射电暴起源的猜测有50多种,其中包括其来自中子星、黑洞等推测,也有科学家将其与外星文明信号相关联。“慧眼”卫星的最新观测成果是否意味着给出了最终答案?

“大自然总喜欢和我们做游戏,银河系内的快速射电暴是否与银河系外完全一样?大自然会不会有其他的玩法,相信未来的游戏会变得更加有趣,”张双南说,“我们不能说没有别的起源,但至少我们证明了磁星是起源之一,是破解快速射电暴起源之谜的一块重要拼图。”

谈到“慧眼”的继任者——中国领导的大型国际合作空间项目“增强型X射线时变与偏振空间天文台”(eXTP)时,张双南介绍说,已进入方案设计阶段的eXTP将成为2027年后国际领先的旗舰级空间X射线天文台,“其综合性能相比于国际同类卫星有一个数量级以上的提升,将把中国的空间高能天文研究进一步带入国际领先水平”。

“人类仰望天空的原因,来自我们人类本能的好奇心,对于天文学研究来说,我们解决了一个问题,也意味着带来新的挑战,”张双南说,“银河系外的快速射电暴因为距离更远,其高能对应体将非常微弱,eXTP无疑将是探测它们的理想设备。”

张双南说,天文学发展“需要利用全世界的天文资源,因为我们每个人看到的天空都是有限的,要想对任何一个天体做不间断的详细观测,需要动用整个世界的资源”,也正因为如此,中国“慧眼”、“中国天眼”望远镜以及未来的eXTP天文台“对全世界开放,中国会在天文学领域贡献更大的力量”。

责任编辑:张茜 王金卿