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新华社北京6月17日电(记者于飞、全晓舒、曲婷)银河系中有无数的黑洞和中子星。它们中的一些不发射可见光,而另一些被厚厚的灰尘覆盖,这需要用x光望远镜来观察。6月15日,中国发射了第一台x光望远镜“鬼眼”,科学家将使用它来检查整个银河系的x光源。
因为“护目镜”有很大的视野,所以对银河系进行x光探测是它最重要的任务。它将扫描、巡逻和监控银河系的银河平面、银河中心和核球。
中国科学院高能物理研究所粒子天体物理中心主任、贵研中心首席科学家张双南说,贵研具有观察黑洞、中子星等高能天体的独特能力。人们希望它能解决强天文过程中的各种谜团,如黑洞演化、中子星强磁场,研究中子星在极端重力和密度下的物质状态,以及在极端磁场下的物理规律,这是现代物理学取得突破的重要方向。
科学家们仍然不知道黑洞射流是如何产生的
“我们希望发现一些新的黑洞活动,这将大大增加我们可以研究的黑洞和中子星物体的数量,还将推动地面上的光学和射电望远镜对这些天体的观测。”张双南说。
看着银河
张双南说:“与世界上同类的X射线望远镜相比,我们的卫星探测面积大、能量范围宽、视场大,因此在探测更亮的黑洞和中子星方面具有优势,扫描银河系的效率也很高。”
他介绍说,“鬼眼”的观测能量范围是1000-250000 eV,能谱范围是250倍(通常不到光学望远镜的2倍)。它可以在宽X射线波段进行精细研究,并完成以前需要多颗卫星的观测任务。
张双南说,虽然其他国家发射的类似卫星已经进行了天空测量观测,发现了大量的X射线源,但由于大多数X射线源都是可变源,强烈的辐射会不规则地出现,这是一两次天空测量无法发现的。有些来源可能一年出现几次,而其他来源可能每几十年才出现一次。
“新的调查,无论是发现新的X射线源,还是发现原始源的新活动,都是有意义的,可以告诉我们很多关于源的信息。因此,‘夜视镜’将反复进行天空扫描,及时探测银河系中天体的辐射源,探索这些天体活动的奥秘。”张双南说。
黑洞积累恒星的物质
“由于国外卫星已经进行了大量的全天扫描,我们的重点是扫描银河系的银河平面,因为银河平面上的中子星和黑洞通常是活跃的,而且会发生变化,新的观测将随时进行。”张双南说。
据科学家称,x光观测卫星是一个天文起点。目前,在轨X射线天文卫星有七颗,但它们的研究重点不同。X射线天体源有很多种,每个天体源在不同的时间用不同的望远镜观察,因为不同的仪器可以看到它们不同的表现。
“天空中有如此多的黑洞和中子星,但是哪一个还没有被完全了解,所以将会有卫星来观察它们。”张双南说。
“贵研”卫星有效载荷总工程师鲁方军表示,调制望远镜将对银河平面进行定期扫描观测,一旦发现爆炸源,将进行高精度定点观测,并组织其他空室和地面望远镜对这些天源进行多波段联合观测。
揭开闪亮的双星“伴星”
科幻作家刘笔下的“三体世界”有三个太阳,这在宇宙中并不少见。大多数明星都有“搭档”,其中许多人不止一个。银河系中三分之二的恒星是群星,像太阳这样孤独的恒星实际上是不同的。
两颗恒星相互缠绕,由于重力而相互依赖。这样的系统被称为双星系统。当双星系统中的一颗大质量恒星在经历超新星爆炸后形成一个致密的天体,如中子星或黑洞时,其强大的引力会积聚来自另一颗恒星的物质,这些物质在旋转的轨道上快速向内移动,释放出巨大的热量,并在致密的天体周围发出x光。
天文学家可以通过分析这些x光双星的观测数据来研究致密的天体,如黑洞和中子星。硬x光调制望远镜将专注于观察这个在银河系中闪耀并相互舞动的二元“伴侣”。
根据张双南的说法,宇宙中最亮的X射线源是银河系中的X射线双星,它们包含致密的天体,如黑洞或中子星。它们大多是可变光源,所以观察它们的亮度随时间的变化是非常重要的。
张双南说,尽管世界上已经发射了许多x光观测卫星,但大多数都是聚焦望远镜。这些望远镜很难详细研究高亮度光源,因为当它们观察高亮度光源时,信号很容易饱和。然而,硬x光调制望远镜有一个独特的设计。它没有透镜,信号不饱和,探测器面积大。它可以非常仔细地研究亮源,观察亚毫秒级的时间变化。
黑洞有许多未知的神秘副本
此外,在x光双星中,致密恒星吸积的伴星物质的许多细节仍未解决。例如,吸积是如何工作的?x光照射时发生了什么?科学家希望“引人注目”有助于解决问题。
张双南说吸积盘离致密恒星越近,物质移动的速度越快,温度越高,产生的x光能量也越高。因此,“护目镜”在观察吸积盘不同能量段的时间变化时,可以全面掌握吸积盘的结构信息。由此,我们可以了解在最极端的引力场中会出现什么物理定律,进而掌握黑洞旋转等科学信息。(制图:这幅画是新华社记者何梦手绘的)
来源:搜狐微门户
标题:“慧眼”巡天望银河 揭秘闪亮双星“伴侣”
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