來(lái)自130億年前！生于宇宙“嬰兒期”的它，探測(cè)到了！
中法天文衛(wèi)星24日發(fā)布首批科學(xué)成果。在軌飛行10個(gè)月來(lái)，中法天文衛(wèi)星探測(cè)到超100例伽馬射線暴，發(fā)現(xiàn)多例特殊類型伽馬射線暴，刷新了短時(shí)標(biāo)伽馬射線暴的最遠(yuǎn)觀測(cè)紀(jì)錄。通過(guò)星地聯(lián)合觀測(cè)，有22例伽馬暴成功獲取了光譜紅移。
01 來(lái)自130億年前的伽馬射線暴
其中，最引人注目的是一例130億年前的伽馬射線暴，它誕生于宇宙的“嬰兒期”。大約相當(dāng)于3歲的孩子。同時(shí)，該衛(wèi)星還見(jiàn)證了宇宙第一代恒星的死亡過(guò)程，對(duì)理解宇宙演化具有重要意義。
據(jù)了解，自中法天文衛(wèi)星發(fā)射以來(lái)，已順利完成了衛(wèi)星平臺(tái)、科學(xué)儀器的在軌測(cè)試任務(wù)，并取得一批科學(xué)觀測(cè)成果。
“在這些成果中，最吸引人的是伽馬射線暴GRB250314A。這個(gè)來(lái)自宇宙幼年時(shí)期的巨大能量爆發(fā)，發(fā)生于宇宙誕生7.3億年時(shí)，其光芒在宇宙中穿行約130億年后才被我們捕獲。它可能是宇宙第一批恒星死亡時(shí)形成黑洞或中子星引發(fā)的，讓人類第一次看到了宇宙誕生初期的場(chǎng)景?！?/span>
TIPS：伽馬暴是宇宙中最劇烈的恒星爆發(fā)現(xiàn)象，持續(xù)時(shí)間從毫秒到數(shù)分鐘不等，其短時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)輻射能量可超過(guò)太陽(yáng)一生釋放能量的總和。
中法天文衛(wèi)星項(xiàng)目中方首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員魏建彥說(shuō)，這次發(fā)現(xiàn)刷新了伽馬射線暴觀測(cè)領(lǐng)域保持了12年的最遠(yuǎn)紀(jì)錄，相當(dāng)于將人類探測(cè)宇宙早期事件的邊界又向前推進(jìn)了一大步。
02 展現(xiàn)四大核心能力
中法天文衛(wèi)星搭載有中方的伽馬射線監(jiān)視器和光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，法方的硬X射線相機(jī)、軟X射線望遠(yuǎn)鏡，具備大視場(chǎng)伽馬暴探測(cè)和高精度X射線、可見(jiàn)光后隨觀測(cè)能力。衛(wèi)星系統(tǒng)在軌運(yùn)行10個(gè)月來(lái)表現(xiàn)優(yōu)異，展現(xiàn)出多波段覆蓋、自主快速響應(yīng)、精準(zhǔn)高穩(wěn)觀測(cè)、全球天地協(xié)同四大核心能力。
多波段覆蓋方面，可獲得伽馬暴從伽馬射線到X射線、可見(jiàn)光及紅外的寬波段信號(hào)。觀測(cè)系統(tǒng)不僅包含星載科學(xué)載荷的多波段探測(cè)能力，還包含地面寬視場(chǎng)相機(jī)陣列，快速跟蹤望遠(yuǎn)鏡等觀測(cè)設(shè)備的多波段能力，中法天文衛(wèi)星觀測(cè)系統(tǒng)由此成為迄今全球?qū)ゑR暴開(kāi)展多波段綜合觀測(cè)能力最強(qiáng)的衛(wèi)星系統(tǒng)。
自主快速響應(yīng)方面，衛(wèi)星載荷發(fā)現(xiàn)伽馬暴后，星上自主響應(yīng)、快速姿態(tài)機(jī)動(dòng)，立即開(kāi)展更高精度的后隨觀測(cè)；衛(wèi)星也可根據(jù)快速上注的目標(biāo)自主機(jī)動(dòng)，執(zhí)行一系列觀測(cè)流程。由于伽馬暴、天文機(jī)遇目標(biāo)是隨時(shí)隨地發(fā)生的，這種自主快速響應(yīng)能力就顯得尤為重要。
精準(zhǔn)高穩(wěn)觀測(cè)方面，星上載荷相互觸發(fā)、配合，逐級(jí)提升伽馬暴在天球上的位置精度，為地面大望遠(yuǎn)鏡提供及時(shí)、可靠的觀測(cè)引導(dǎo)。借助星載光學(xué)望遠(yuǎn)鏡對(duì)姿態(tài)抖動(dòng)的高精度測(cè)量和衛(wèi)星先進(jìn)控制方法，可將伽馬暴像點(diǎn)的觀測(cè)抖動(dòng)長(zhǎng)期維持在6角秒范圍內(nèi)，有利于探測(cè)更遠(yuǎn)更暗的伽馬暴。
全球天地協(xié)同方面，通過(guò)法國(guó)的甚高頻網(wǎng)絡(luò)和中國(guó)的北斗短報(bào)文系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)伽馬暴警報(bào)近實(shí)時(shí)下傳，快速觸發(fā)全球地面、空間天文觀測(cè)系統(tǒng)。還可以通過(guò)北斗短報(bào)文系統(tǒng)快速跟隨其它重要天文事件的觀測(cè)，任務(wù)響應(yīng)延遲在10分鐘以內(nèi)。
03 國(guó)際航天合作典范
專家表示，作為中法兩國(guó)政府間重要航天合作項(xiàng)目，中法天文衛(wèi)星項(xiàng)目自2005年聯(lián)合啟動(dòng)論證至這次在軌交付和發(fā)布首批成果，前后歷時(shí)20年，不僅開(kāi)創(chuàng)中法天文衛(wèi)星項(xiàng)目的里程碑，更樹(shù)立兩個(gè)航天大國(guó)高水平深度國(guó)際航天合作的獨(dú)特典范。
中法天文衛(wèi)星預(yù)計(jì)將在軌工作至少3年，繼續(xù)搜尋宇宙中的高能爆發(fā)現(xiàn)象?？茖W(xué)家們期待通過(guò)中法天文衛(wèi)星的觀測(cè)，能夠揭示第一代恒星的形成與死亡過(guò)程、研究黑洞誕生機(jī)制、發(fā)現(xiàn)引力波事件的電磁對(duì)應(yīng)體、完善宇宙早期演化理論。
中法天文衛(wèi)星項(xiàng)目法方首席科學(xué)家伯特蘭·科迪爾(Bertrand CORDIER)認(rèn)為，“SVOM衛(wèi)星對(duì)富X射線伽馬射線暴特別敏感，這些富X射線伽馬射線暴在以前的任務(wù)中很少被探測(cè)和研究，其中一些爆發(fā)可能發(fā)生在非常遙遠(yuǎn)的星系中”。
據(jù)了解，伽馬暴是宇宙中最劇烈的恒星爆發(fā)現(xiàn)象，持續(xù)時(shí)間從毫秒到數(shù)分鐘不等，其短時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)輻射能量可超過(guò)太陽(yáng)一生釋放能量的總和。中法天文衛(wèi)星的首批成果及今后持續(xù)觀測(cè)，將幫助科學(xué)家理解這類極端天體物理現(xiàn)象的起源和本質(zhì)，推動(dòng)全球時(shí)域天文學(xué)觀測(cè)研究、全球高能天體物理學(xué)研究進(jìn)入新階段。
來(lái)源：科普中國(guó)
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