「慧眼」正式服役 開啟「發現極端宇宙」

「慧眼」天文衛星示意圖。 國家航天局提供

系中國首顆X射線天文衛星、全球伽馬暴發現率最高設備之一，將持續探尋黑洞和中子星

新京報訊 （記者倪偉）國家國防科工局、國家航天局昨日在京宣布，我國首顆X射線天文衛星「慧眼」經過7個多月的試運行，圓滿完成各項測試，正式投入使用。未來，「慧眼」將對銀河系內黑洞與中子星活動進行持續觀測，對其起源與演化進行更深入了解。

曾參與雙中子星併合引力波全球聯測

去年10月16日，全球多個機構共同發布雙中子星併合產生引力波（GW170817）聯合觀測成果。在該歷史性事件的全球聯測中，「慧眼」衛星對其高能電磁輻射對應體進行了監測，確定了伽馬射線的流量上限，成為重要貢獻方之一。

截至目前，「慧眼」衛星已經確認發現40個伽馬射線暴，超過20個是全球首先發布，3個是單獨發布，發現率大於100個/年，是國際上發現率最高的設備之一。

據國家航天局介紹，「慧眼」衛星工程是研究黑洞、中子星等緻密天體前沿問題的重大空間科學項目。「慧眼」衛星於去年6月15日成功發射，迄今已經開展多個天區的掃描成像觀測、特定天體的定點觀測及伽馬射線暴監測等測試，取得了銀道面掃描監測、黑洞及中子星雙星觀測、伽馬射線暴、引力波電磁對應體探測、太陽耀發、特殊空間環境事件等方面的初步科學成果。

此外「慧眼」還利用伽馬射線暴進行了脈衝星導航試驗。我國曾利用「天宮二號」進行過首次脈衝星導航試驗，而「慧眼」試驗各方面性能全面超過了那次試驗。

「慧眼」是「發現極端宇宙」計劃第一步

「慧眼」衛星工程由國防科工局、財政部批複立項研製，國家民用航天科研經費和中國科學院空間科學戰略性先導專項共同支持。國家航天局還會同中科院共同發起成立了「慧眼」衛星國際科學委員會，推動國際合作，擴大「慧眼」衛星及空間高能物理研究領域的國際影響力。

「慧眼」衛星是中科院更龐大的「發現極端宇宙」計劃的一部分。據介紹，「發現極端宇宙」計劃分探索、詳測、深巡三步進行，「慧眼」衛星是其中的第一步。

詳測階段將由「增強型X射線時變和偏振天文台（eXTP）」衛星完成，該星由中國領導研製，已有十幾個國家、100多個機構計劃參與，預計2025年發射。

深巡階段，我國將在2030年和2035年分別發射「熱宇宙重子探巡天文台（HUBS）」和「宇宙微波背景偏振天文台（SCPT）」，這兩顆衛星也將聯合歐美日等多方開展探測。

對話

「未來將探究『宇宙大爆炸』起源」

昨日，「慧眼」衛星首席科學家張雙南接受新京報記者專訪，他表示，「慧眼」衛星將進一步探尋銀河系黑洞、中子星的起源和演化。

新京報：「慧眼」已經發布了40個伽馬暴，通過伽馬暴能夠研究什麼？

張雙南：伽馬暴是黑洞和中子星實現過程中，甚至兩個黑洞、兩個中子星撞在一起時產生的現象。通過伽馬暴的觀測，我們想理解這些過程是怎麼發生的。

新京報：在去年10月雙中子星併合產生引力波聯合觀測中，「慧眼」的貢獻是什麼？

張雙南：在引力波事件發生時，「慧眼」的儀器是全天監測的模式，所以對引力波爆發的方向和時間段進行了完整的監測。

我們並沒有探測到引力波到來時的信號，但是由於我們在伽馬射線能區靈敏度很高，對能夠探測到的伽馬射線給了一個上限，就是伽馬射線流量不能高於多少。這種限制，有助於對引力波發生過程和模型進行研究。

新京報：什麼是極端宇宙？

張雙南：地球上的科研實驗受到地球環境很大制約，比如不能改變引力條件、磁場有限度、不能產生較高的物質密度等。但在宇宙中有很多這樣的環境，我們叫作極端環境。

我們可以利用宇宙空間作為實驗室進行科研。「宇宙大爆炸」時的條件是地球上不能模擬的，所以在極端宇宙能研究地球上不能研究的現象。

新京報：「發現極端宇宙」計劃最終能夠研究宇宙演化嗎？

張雙南：在詳測階段，還是對黑洞和中子星繼續進行深入了解，對基礎科學理論做進一步驗證。到了深巡階段，就是對宇宙大尺度的研究，不僅研究中子星和黑洞，還可以研究「大爆炸」起源機制。

新京報：預計近期「慧眼」還會有什麼成果發布？

張雙南：「慧眼」正式開始運行，將進行多年的觀測。除了引力波，對銀河系內中子星和黑洞活動、伽馬暴的觀測，都是可以預計的成果。我相信還會產生很多預計不到的成果。

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