最近，我國慧眼衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)在編號為Swift J0243.6+6124的中子星X射線雙星中發(fā)現(xiàn)了能量高達(dá)146千電子伏的回旋吸收線，其對應(yīng)的中子星表面磁場強(qiáng)度超過16億特斯拉。科學(xué)家表示，這是繼2020年直接測量到約10億特斯拉的宇宙最強(qiáng)磁場之后，慧眼衛(wèi)星再次大幅度刷新了最高能量回旋吸收線和宇宙最強(qiáng)磁場直接測量的世界紀(jì)錄。

(資料圖片)

慧眼衛(wèi)星觀測吸積脈沖星藝術(shù)圖

（圖片來源：中科院高能所）

慧眼衛(wèi)星憑什么刷新世界紀(jì)錄？我們又為什么要建造它？與其它天文衛(wèi)星相比又有什么特點(diǎn)和突破？今天，就讓我們前去一探究竟。

一、慧眼衛(wèi)星是什么？

為了研究黑洞、中子星等高能致密天體的基本物理性質(zhì)以及對周圍時(shí)空的影響，中國科學(xué)院高能物理研究所和航天科技集團(tuán)五院等單位研制了我國第一顆空間X射線天文衛(wèi)星——“慧眼”硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡（HXMT）衛(wèi)星。 這是中國第一顆空間X射線天文衛(wèi)星，于2017年6月15日發(fā)射升空。

HXMT發(fā)射現(xiàn)場 （圖片來源：Insight—HXMT)

它主要由衛(wèi)星平臺和有效載荷構(gòu)成，總重量約2500Kg，將在高度550公里、傾角43°的近地圓軌道上運(yùn)行。搭載了三個(gè)空間望遠(yuǎn)鏡，包括高能X射線望遠(yuǎn)鏡、中能X射線望遠(yuǎn)鏡和低能X射線望遠(yuǎn)鏡。

二、為什么要建造慧眼衛(wèi)星？

空間天文望遠(yuǎn)鏡實(shí)際上開創(chuàng)了人類探索宇宙的一個(gè)窗口。在開創(chuàng)這個(gè)領(lǐng)域之后，人類發(fā)射了各種各樣的天文衛(wèi)星，其中也包括我們很熟悉的哈勃天文衛(wèi)星。中國作為航天大國，希望運(yùn)用自己的力量在航天領(lǐng)域助力科學(xué)，進(jìn)入空間開展基礎(chǔ)研究，“慧眼”硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡（HXMT）衛(wèi)星應(yīng)運(yùn)而生，成為國人探索宇宙的突破口。

哈勃望遠(yuǎn)鏡 (圖片來源：NASA)

在宇宙中，當(dāng)物質(zhì)被致密天體的引力俘獲后，會以螺旋運(yùn)動掉向中心天體，速度越來越快，溫度越來越高，最后會發(fā)出強(qiáng)烈的、比一般X射線能量高的硬X射線。 雖然X射線穿透能力比較強(qiáng)，但也不能穿透地球大氣，所以我們必須要到地球大氣層以外才有可能探測到來自天體的X射線。

HXMT衛(wèi)星目的就是接收來自天體的X射線，當(dāng)然這種天體可以是中子星，也可以是黑洞?？茖W(xué)家希望尋找尚未被發(fā)現(xiàn)的黑洞和中子星，同時(shí)，對已經(jīng)知道的也進(jìn)行觀測和研究，從而拓展我們對于黑洞和中子星的知識。

三、慧眼衛(wèi)星強(qiáng)在哪里？

硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡（HXMT）衛(wèi)星在能量覆蓋范圍、探測面積和能量分辨率等方面具有明顯的綜合優(yōu)勢，將為國內(nèi)外科學(xué)家提供大批高質(zhì)量觀測數(shù)據(jù)，使我國在大天區(qū)高靈敏度快速巡天、黑洞、中子星等天體的硬X射線快速光變研究以及劇烈高能爆發(fā)現(xiàn)象的監(jiān)測等領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平。

**1、能量覆蓋面積廣。**首先，這個(gè)X射線的儀器覆蓋范圍比較廣的，覆蓋從1kev到300kev左右，有基本上300倍的能量覆蓋的范圍，如果再加上對伽馬射線暴的探測能力，到3000個(gè)kev，覆蓋的范圍就有3000倍，很少有這樣一個(gè)衛(wèi)星能有這樣寬的光子覆蓋范圍。

**2、儀器幾何面積大。**比如，高能段儀器的幾何面積達(dá)到了5000平方厘米，這是在這個(gè)能量段最大的面積。

**3、望遠(yuǎn)鏡視場寬。**比如，我們將會對中子星和黑洞進(jìn)行非常高統(tǒng)計(jì)量、高波段的研究，這是以前的天文望遠(yuǎn)鏡或者X射線望遠(yuǎn)鏡比較難做到的。由于視場相對比較寬，面積又比較大，這樣我們對于銀河系內(nèi)的一些比較弱的源變化就會比較敏感，所以我們會對銀河系進(jìn)行巡天的工作，來搜尋銀河系內(nèi)有多少像這樣的比較暗弱、隨時(shí)間變化的天體，這對我們理解銀河系內(nèi)的中子星和黑洞都是非常重要的，適合用來進(jìn)行天體物理的研究。

與國外的X射線衛(wèi)星相比，慧眼衛(wèi)星在以上許多方面具有優(yōu)勢，它打開了觀測黑洞、中子星硬X射線快速光變和能譜研究的新窗口。同時(shí)我們也期望，在接下來的科學(xué)研究中，能有更多意外的收獲，盼望著HXMT能帶給我們更多意外的驚喜。

出品：科普中國

作者：中國科普博覽

標(biāo)簽： 射線望遠(yuǎn)鏡 天文衛(wèi)星 世界紀(jì)錄