中国发射天文黑科技卫星

本报记者 李司坤

12月10日,我国在西昌卫星发射中心用长征十一号遥九固体运载火箭将引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。这个名很长、还有点拗口的卫星到底采用了哪些黑科技,又可以探测哪些天文现象呢?

据报道,引力波暴高能电磁对应体全天监测器(GECAM)由中科院空间科学(二期)先导专项部署,两颗小卫星采用共轭轨道的星座布局,将对引力波伽马暴、快速射电暴高能辐射,特殊伽马暴和磁星爆发等高能天体爆发现象进行全天监测,推动破解黑洞、中子星等致密天体的形成和演化,以及双致密星并合之谜。此外,GECAM还将探测太阳耀斑、地球伽马闪和地球电子束等日地空间高能辐射现象,为进一步研究其物理机制提供科学观测数据。

为了利于科学传播,GECAM昵称为“极目”,两颗卫星“小极”和“小目”分布于地球两侧,形成两“极”之势,犹如二“目”,将对黑洞、中子星等极端天体的剧烈爆发现象进行观测,快速下传并发布观测警报,引导国内外科学家利用各类望远镜进行观测。

中国科学院国家天文台研究员、宇宙暗物质暗能量组首席科学家陈学雷10日对《环球时报》记者表示,引力波于2015年被探测到第一个事例,后来人类又探测到了很多这样的事例。可以说在引力波问题上,天文学经过很长时间攻关,终于取得突破,现在开始进入一个繁荣时期,对它有了大量观测。

陈学雷解释称,通常是两个致密的天体,比如两个黑洞,或两个中子星,或一个黑洞和一个中子星,二者离得很近时,它们最后会并合到一起。在并合时,它们最后会绕着转若干圈,在这个过程当中,会释放出比较强的引力波信号,而这一信号被人类探测到了。陈学雷表示,这些天体碰撞到一起,在发出引力波的同时,也可能产生通常我们所说的光信号。光其实是一种电磁波,广泛地说就是电磁信号,发出来的光有可能是伽马射线,也可能是可见光或者红外光,甚至射电信号。上述情况在不同的过程中都有可能产生。

据介绍,两个黑洞并合的时候,是不是一定会产生这种电磁波信号,现在大家还不清楚,因为单纯从最简单的黑洞性质来看,只有引力波信号,没有别的信号。但黑洞周围也有物质和电磁场,某些情况下也可以产生电磁信号。如果是两个中子星撞到一起的话,就可以产生很强的信号。一个知名的例子发生在2017年,当时有两颗中子星撞到一起,被人类看到了。对于这种现象,我们管它叫“引力波信号电磁对应体”,在同一个事件当中,它既释放出引力波来,同时又会闪一下光,可能是可见光,也可能是别的波段的光。

陈学雷表示,中国发射这两颗卫星的想法,也是在引力波被发现后产生。当时中科院高能物理所的科学家提了一个想法:引力波探测在国外已经做成,我国如果想要在引力波本身探测上有所突破不一定能马上做成,因为相关技术还是很复杂的。但如果我们发射一种寻找引力波对应电磁信号的卫星,就可以用一些我们已经掌握的技术。从这一想法被提出到现在发射,不过四五年时间,进度非常快。可以说我们抓住了“战机”。对于“极目”这个昵称,陈学雷称,通俗地讲,这两颗卫星也可以被称为“能看到引力波事件闪光”的卫星。

据《环球时报》记者了解,空间科学战略性先导科技专项是中国科学院“率先行动”计划的重要组成部分,专项一期部署发射了“悟空”“墨子”“慧眼”“实践十号”等科学卫星。二期还将有多个空间科学卫星计划。▲


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