【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，基于“天關(guān)”衛(wèi)星(愛因斯坦探針衛(wèi)星，EP)觀測(cè)數(shù)據(jù)，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)等的科研人員發(fā)現(xiàn)1例來自宇宙早期的伽馬射線暴。這一爆發(fā)事件的發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著人類首次探測(cè)到來自宇宙早期爆發(fā)的軟X射線信號(hào)。這豐富了人類對(duì)宇宙早期伽馬射線暴的認(rèn)識(shí)，更為探索宇宙的起源與演化提供了全新視角。
 

　　“天關(guān)”衛(wèi)星開啟了一扇探索遙遠(yuǎn)宇宙的新窗口，有望讓我們以全新視角觀察宇宙中最遙遠(yuǎn)的爆發(fā)現(xiàn)象。距發(fā)射后僅三個(gè)月，“天關(guān)”衛(wèi)星成功探測(cè)一例神秘的快速X射線暫現(xiàn)源。對(duì)此進(jìn)行的深入分析表明，我們可能需要對(duì)伽馬射線暴這一壯觀的宇宙爆發(fā)現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行重新審視與思考。
 

　　“天關(guān)”衛(wèi)星由中國(guó)科學(xué)院主導(dǎo)，攜手歐洲航天局、德國(guó)馬普地外物理研究所以及法國(guó)國(guó)家空間研究中心共同打造。2024年1月9日，“天關(guān)”衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射。“天關(guān)”衛(wèi)星搭載一臺(tái)寬視場(chǎng)X射線望遠(yuǎn)鏡“萬星瞳”(WXT)和一臺(tái)后隨X射線望遠(yuǎn)鏡“風(fēng)行天”(FXT)。WXT負(fù)責(zé)廣域監(jiān)測(cè)宇宙中出沒無常的X射線暫現(xiàn)源，F(xiàn)XT負(fù)責(zé)對(duì)WXT發(fā)現(xiàn)的暫現(xiàn)源進(jìn)行更精細(xì)深入的后隨觀測(cè)。
 

　　2024年3月15日20時(shí)10分44秒，WXT以敏銳的“目光”和寬達(dá)3600平方度的廣闊視野，在軟X射線波段捕捉到了一例爆發(fā)事件的微弱脈沖信號(hào)。該爆發(fā)被命名為EP240315a。EP240315a的亮度存在快速波動(dòng)且持續(xù)超17分鐘后逐漸消失。同時(shí)，國(guó)家天文臺(tái)研究員劉元設(shè)計(jì)了WXT的星載觸發(fā)軟件。
 

　　在該爆發(fā)的X射線信號(hào)被探測(cè)到1.1小時(shí)后，南非阿特拉斯望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到其快速衰減的光學(xué)對(duì)應(yīng)體。后續(xù)，通過美國(guó)夏威夷雙子星北望遠(yuǎn)鏡和智利甚大望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，確認(rèn)這個(gè)爆發(fā)源自遙遠(yuǎn)的早期宇宙。該爆發(fā)發(fā)生時(shí)宇宙年齡僅為現(xiàn)在的10%，其信號(hào)花費(fèi)125億年才抵達(dá)地球。
 

　　同時(shí)，EP240315a的發(fā)現(xiàn)，促成了“天關(guān)”衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)與意大利羅馬托爾維爾加塔大學(xué)博士Roberto Ricci的合作。Roberto Ricci啟動(dòng)了對(duì)這一伽馬射線暴的長(zhǎng)期射電波段監(jiān)測(cè)。借助澳大利亞望遠(yuǎn)鏡緊湊陣列，三個(gè)月的射電觀測(cè)證實(shí)EP240315a能量輸出符合伽馬射線暴特征。
 

　　進(jìn)一步，分析發(fā)現(xiàn)，EP240315a與名為GRB240315C的伽馬射線暴相關(guān)。該暴被美國(guó)宇航局Swift-BAT和俄羅斯Konus-Wind探測(cè)到。
 

　　“這些成果表明，不少快速X射線暫現(xiàn)天體可能與伽馬射線暴相關(guān)，像“天關(guān)”衛(wèi)星這樣的靈敏監(jiān)測(cè)器能精準(zhǔn)定位它們。”Roberto Ricci博士表示。然而，謎團(tuán)依舊，“天關(guān)”衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)的伽馬射線暴很特殊。
 

　　一般情況下，X射線比伽馬射線提前幾十秒出現(xiàn)，但EP240315a卻提前了超過六分鐘。“如此長(zhǎng)的延遲前所未見。”國(guó)家天文臺(tái)副研究員孫惠說。“這為我們帶來全新認(rèn)知，或許要重新思考伽馬射線暴模型。”北京師范大學(xué)教授高鶴強(qiáng)調(diào)。
 

　　“EP240315a這一國(guó)際合作研究表明，“天關(guān)”衛(wèi)星將會(huì)在高能時(shí)域天文領(lǐng)域的全球協(xié)同觀測(cè)和合作中發(fā)揮關(guān)鍵作用。”“天關(guān)”衛(wèi)星快速河外暫現(xiàn)源科學(xué)組負(fù)責(zé)人吳雪峰評(píng)價(jià)。
 

　　過去的設(shè)備雖然能探測(cè)軟X射線，但“天關(guān)”衛(wèi)星憑借卓越的靈敏度和寬廣視場(chǎng)，打開了這個(gè)窗口。“這只是一個(gè)開始，展現(xiàn)了“天關(guān)”衛(wèi)星探測(cè)早期宇宙爆發(fā)的潛力。”“天關(guān)”衛(wèi)星首席科學(xué)家、國(guó)家天文臺(tái)研究員袁為民說。“‘天關(guān)’衛(wèi)星剛‘睜眼’就發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，未來定有更多驚喜。”歐洲航天局項(xiàng)目科學(xué)家Erik Kulkkers滿懷期待。
 

　　未來，隨著“天關(guān)”衛(wèi)星持續(xù)運(yùn)行以及更多其他設(shè)備的投入使用，有望揭開更多類似的宇宙奧秘。
 

　　1月23日，相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-天文》上。該工作由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)、高能物理研究所、紫金山天文臺(tái)與北京師范大學(xué)合作完成。
 

EP-WXT探測(cè)到的快速X射線瞬變?cè)吹能沊射線圖像和光變曲線
 

EP240315a藝術(shù)想象圖