張雙南——尋覓未知宇宙奧秘

張雙南，博士生導師，中國科學院高能物理研究所研究員，中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任。

張雙南說，引力波天文學下一步的發展就是要變成多信使天文學，大家非常期望再看到引力波，聽到引力波或者探測到引力波的時候，能夠有天文望遠鏡看到來自於引力波爆發的電磁波的信號，因此，目前的研究和引力波有關係的並不是探測引力波，而是探測引力波產生的時候要產生的伽馬射線的信號。

事實上，「慧眼」望遠鏡最初的設計目標，僅僅是探測銀河系內的X射線天體，研究極端引力場條件下的物理規律。但是，通過項目組對望遠鏡的輔助探測器的創新性使用，獲得了額外的探測伽瑪暴以及引力波電磁對應體的能力。

「慧眼」望遠鏡作為國際上正在運行的最重要的伽馬射線暴監測設備之一，在前不久的轟動科學界的雙中子星併合引力波事件中，對此次事件的發生進行了成功監測，為全面理解這次引力波事件的物理機製做出了重要貢獻。

在結束了5個月的試運行，如今，「慧眼」已經開始執行常規觀測任務，在未來四到五年的時間裡，它將完成三個主要方面的科學任務。張雙南說，首先可以對這些比較亮的已知天體進行詳細的觀測，主要是獲得比較詳細的黑洞和中子星的資料。第二是對整個銀河系進行詳細的普查及巡天的觀測；第三個任務就是伽馬射線暴的觀測。

歷經十五年的時間，「慧眼」終於飛入太空，這枚來之不易的太空望遠鏡凝聚了幾代科學家的智慧與心血，將帶動中國天文學研究整體發展，在空間科學領域實現重大突破。

在浩瀚的宇宙中，脈衝星、伽馬射線暴、超新星遺迹、黑洞等天體活動，都是以發射X射線為表徵，如果能接收到這些射線加以分析，就能勾畫出這些天體的輪廓，甚至能一窺黑洞的奧秘，這對人類探索太空具有重要意義。

2017年6月15日，酒泉衛星發射中心，一顆名為「慧眼」的硬X射線調製望遠鏡衛星成功發射。「慧眼」是我國首顆大型X射線天文衛星，作為空間科學衛星，它有著鮮明的特色。

中國科學院高能物理研究所研究員，中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任張雙南介紹，「慧眼」的能量範圍覆蓋更寬，有1到250個kev，一般可見光的望遠鏡覆蓋的比如說多長，從最短到最長一般不超過兩倍，相對來說是很窄的。另外，儀器的有效面積很大，18個探測器的面積加起來有將近5000平方厘米，中能幾個探測器的有效面積加起來將近1000平方厘米，低能將近400平方厘米，第三，在「慧眼」巡天的時候可以很快覆蓋很大的視場，總結來說，寬能段、大有效面積、比較大的視場巡天是它的特色。

具有較大視場的「慧眼」，可以從不同能段來觀測和研究X射線天體的輻射機制，因此對銀河系巡天成為了它最重要的一項使命。絕大多數X射線源都是變源，會不定期發生劇烈的耀發，並非一兩次巡天就能發現的，因此「慧眼」將反覆開展巡天掃描，及時探測銀河系內天體源的耀發。

到目前為止，人類已經多次探測到引力波，但是，全球科學家迫切地想找到與引力波相對應的電磁波信號，而這，正是「慧眼」的另外一項重要使命。

來源：新華網

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