【科技】為「聽到」宇宙中神秘的黑洞 NASA啟動新天文觀測項目

　　當地時間1月3日，美國宇航局(NASA)宣布成立新的天文項目，打開已關閉近半世紀之久的天文X射線偏振研究「窗口」。

　　據美國宇航局官網介紹，這項名為「X射線成像偏振探測器(The Imaging X-ray Polarimetry Explorer，簡稱IXPE)」的計劃是為了「聽到」宇宙中神秘的黑洞、中子星、脈衝星等物質。

　　據悉，IXPE將在2020年正式啟動，包括運載火箭、發射後的運營、數據分析的費用在內，總耗資預計為1.88億美元。

　　「我們無法直接想像到在黑洞和中子星附近的物質是什麼樣的，但通過研究它們附近發出的X射線偏振，我們可以揭示這些神秘物體的物理特徵。」 美國宇航局科學任務委員會天體物理學部主任Paul Hertz說：「IXPE會為宇航員們在太空打開一扇新窗。現在，我們只能猜想將會發現什麼。」

　　作為電磁波的一種，X射線有一個特定的振動方向，也就是偏振。黑洞周圍物質的溫度超一百萬攝氏度，這些物質產生的高能X射線存在特定方向上的偏振。而IXPE將配有的三台太空望遠鏡能測量到這些宇宙高能X射線的偏振，且具有空前的高靈敏度。藉助IXPE，科學家將能解答那些困擾人類已久的疑問——在引力、電場、磁場處於極限時，這些混亂又極端的環境是什麼樣的?

　　在此之前，在太空中進行高靈敏度X射線偏振觀測還只是一個設想。天文學家曾屢屢試圖敲開天體X射線輻射偏振的大門，預言了各類天體X射線的偏振信號，想像著如何將這些信號當作鑰匙，去揭曉更為宏大深邃的天體物理過程。

　　但由於X射線波長太短，它的偏振太難測量，這個設想遲遲沒有實現。上一次成功測量天體X射線輻射的偏振信號要追溯到40多年前的1975年，美國發射了「軌道太陽觀測台(OSO)」系列衛星，其中一顆衛星上的布拉格偏振儀精確測得了蟹狀星雲X射線輻射中的偏振信號。

　　40多年後，這扇被掩上近半世紀的窗戶再次由美國打開。據美國宇航局介紹，IXPE項目是從14個備選項目中被最終遴選出。NASA的天體物理學探險者計劃(Astrophysics Explorers Program)在2014年9月提出了申請新項目的建議，並提交14個方案，其中有3個方案由一組科學家挑選出來做了評估。入圍「前三」的分別是IXPE、PRAXyS、PHEREx，其中IXPE和PRAXyS是研究X射線偏振的兩個不同科學裝置。最終，只有IXPE被美國宇航局選中立項。

　　NASA視IXPE為最具科學潛力、最可行的項目計劃。除了美國，歐洲航天局的X射線成像偏振望遠鏡(XIPE)和中國科學院的X射線時變與偏振探測衛星(XTP)都在籌劃中。據中科院國家空間科學中心網站消息，2016年5月，X射線時變與偏振探測衛星通過背景型號結題驗收，完成了有效載荷關鍵技術攻關和原理樣機/樣件的研製。

　　IXPE立項後，根據安排，美國宇航局馬歇爾航天飛行中心科學家Martin Weisskopf 將引領這項計劃。義大利宇航局將繼續開展和美國宇航局的合作，提供高靈敏度X射線偏振探測器。另一個NASA的老夥伴波爾航太(Ball Aerospace)將負責提供運載火箭和業務整合服務。轉自：澎湃新聞網