中國科學院空間科學先導專項研制的新一顆空間科學衛(wèi)星“愛因斯坦探針”(Einstein Probe，EP)，1月9日下午在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。這顆能夠捕捉宇宙中轉(zhuǎn)瞬即逝“焰火”的衛(wèi)星究竟探測的是什么？為什么探？如何探？……
針對這些備受關注的話題，負責研制建設“愛因斯坦探針”衛(wèi)星科學應用系統(tǒng)的中國科學院國家天文臺科研團隊，當天就此進行科普解讀。
——“愛因斯坦探針”衛(wèi)星是一顆什么樣的衛(wèi)星？
“愛因斯坦探針”衛(wèi)星首席科學家、中國科學院國家天文臺研究員袁為民表示，“愛因斯坦探針”衛(wèi)星負責在X射線波段探測宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象，這些現(xiàn)象通常會在短時間內(nèi)出現(xiàn)，然后很快消失，就像宇宙中轉(zhuǎn)瞬即逝的‘焰火’。這種“宇宙焰火”是隨機出現(xiàn)的，很難預測，想要及時捕捉到，就需要對天空進行大范圍、不間斷的巡視。
“愛因斯坦探針”就像一臺寬視場的攝像機，通過拍攝天空的X光的電影，來監(jiān)測天體的活動和爆發(fā)。因為地球大氣層會阻擋來自天體的X射線，所以需要把望遠鏡送入太空，才能開展X射線探測。
——為什么要對X射線波段開展探測研究？
“愛因斯坦探針”衛(wèi)星科學應用系統(tǒng)總師、中國科學院國家天文臺研究員劉元說，X射線或X光和可見光一樣，都是電磁輻射的一種，但X射線波長很短，光子能量很高。宇宙中的天體因溫度不同而發(fā)出各種能段的電磁輻射，天體的爆發(fā)和劇烈活動往往溫度很高，會發(fā)出X射線。因此，需要在X射線波段進行探測，在可見光或其他波段很難看到。
——為什么要研制“愛因斯坦探針”衛(wèi)星？
袁為民指出，天文學的研究對象是宇宙和天體，以及它們的物理規(guī)律、起源和演化。爆發(fā)現(xiàn)象和劇烈活動天體是宇宙天體的重要組成部分。那么，它們是如何發(fā)生的？這些是天文學家想要破解的重大科學問題。而目前國際上現(xiàn)有的類似的設備，由于靈敏度有限，主要探測的是銀河系內(nèi)的爆發(fā)現(xiàn)象，以及宇宙中最亮的伽馬射線暴。要探測更多的來自其他星系的爆發(fā)現(xiàn)象，需要能夠看得更遠的設備。這些就是研制“愛因斯坦探針”衛(wèi)星的原因。
——“愛因斯坦探針”衛(wèi)星探測能力有多強？有哪些科學目標？
劉元表示，愛因斯坦探針比現(xiàn)有國際上的同類設備，探測能力提高一個量級以上，也就是說愛因斯坦探針能發(fā)現(xiàn)更遙遠和更微弱的信號，能看得更清晰，定位得更精準。
“愛因斯坦探針”衛(wèi)星的科學目標非常廣泛，從太陽系附近的恒星活動，到銀河系和鄰近星系中的白矮星、中子星和黑洞的爆發(fā)，再到更遙遠星系中的超新星、宇宙中沉寂的黑洞的爆發(fā)，一直到從宇宙最遙遠的深處、經(jīng)過漫長的宇宙旅行才到的地球的伽馬射線暴。當兩個中子星并合時會產(chǎn)生引力波事件，探針還有可能發(fā)現(xiàn)伴隨引力波信號的X射線輻射。
——“愛因斯坦探針”衛(wèi)星實現(xiàn)哪些先進技術突破？為什么可以看得很寬和看到更暗、更遠的宇宙？
“愛因斯坦探針”衛(wèi)星首席科學家助理、寬視場X射線望遠鏡光學系統(tǒng)負責人、中國科學院國家天文臺研究員張臣指出，與國際上類似設備相比，“愛因斯坦探針”衛(wèi)星采用了全新的探測技術，包括“龍蝦眼”微孔聚焦成像技術、CMOS傳感器的空間X射線應用關鍵技術。因此，“愛因斯坦探針”衛(wèi)星具有更高的探測靈敏度和空間分辨率，從而可以看得更高、更遠。
——“愛因斯坦探針”衛(wèi)星將幫助解答哪些宇宙謎題或科學問題？
張臣認為，“愛因斯坦探針”衛(wèi)星能幫助回答很多關于宇宙的科學問題，主要有“宇宙中都有哪些爆發(fā)現(xiàn)象和天體”“這些爆發(fā)是如何發(fā)生的、又是如何形成和演化的”“宇宙中還有沒有人們完全不知道的新的天體類型”等。
同時，“愛因斯坦探針”衛(wèi)星探針還能幫助回答其他一些重要科學問題，包括“是不是每個星系的中心都存在一個超大質(zhì)量黑洞，就像銀河系一樣”“物質(zhì)是如何落入黑洞并發(fā)出X光的”“超新星是如何爆發(fā)的、是由什么樣的恒星所產(chǎn)生的”“兩個中子星的并合，在產(chǎn)生引力波的同時，是產(chǎn)生另外一個質(zhì)量更大的中子星還是一個黑洞”“宇宙的恒星最早是什么時候形成的、當時宇宙的環(huán)境是什么樣的”“恒星的劇烈活動對圍繞它的行星的大氣層會產(chǎn)生什么樣的影響、會不會影響行星的宜居性”。（孫自法）
（責任編輯：蔡文斌）
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