10月25日上午，在第一屆中國空間科學(xué)大會新聞發(fā)布會上，以中國科學(xué)院高能物理研究所科學(xué)家為主的硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星（又名“慧眼”）科研團(tuán)隊，發(fā)布了“慧眼”近期取得的一批新成果。

這些成果中，有些發(fā)現(xiàn)了以前從未看到過的新現(xiàn)象，有些挑戰(zhàn)或驗證了現(xiàn)有理論模型，還有些為人類理解黑洞和中子星系統(tǒng)提供了新的線索。

已發(fā)論文十余篇

X射線雙星是由黑洞或中子星與一個正常恒星組成的雙星系統(tǒng)，正常恒星的物質(zhì)在強(qiáng)引力作用下落向黑洞或中子星，形成圍繞黑洞和中子星高速轉(zhuǎn)動的物質(zhì)盤（吸積盤），并發(fā)出強(qiáng)烈的X射線輻射。X射線雙星的快速光變和能譜是研究強(qiáng)引力場、強(qiáng)磁場，以及物質(zhì)在強(qiáng)引力場和強(qiáng)磁場下的動力學(xué)過程和輻射過程的主要探針。

“在物質(zhì)旋轉(zhuǎn)掉向黑洞和中子星的過程中，由于引力勢能的釋放，通過粘滯等加熱過程，溫度會越來越高，輻射的光子的能量也越來越高，在非常靠近黑洞和中子星的地方，還可能存在大量接近光速運(yùn)動的帶電粒子，物質(zhì)甚至可能以接近光速向外噴射，因此可能輻射出很高能量的光子，并呈現(xiàn)出快速的光變?！薄盎垩邸毙l(wèi)星系統(tǒng)副總設(shè)計師兼有效載荷總設(shè)計師、中國科學(xué)院高能物理研究所研究員盧方軍說。

“慧眼”衛(wèi)星搭載了高能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)鏡三種科學(xué)載荷和空間環(huán)境監(jiān)測器。盧方軍表示，和國外的X射線衛(wèi)星相比，“慧眼”獨(dú)特的設(shè)計使得在研究天體多能段X射線快速光變方面具有卓越的能力，可以用于研究迄今為止探測到的最接近黑洞或中子星區(qū)域的物質(zhì)運(yùn)動和輻射過程，并籍此開啟研究黑洞和中子星系統(tǒng)的新窗口。

自2017年6月15日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地升空之后，慧眼已在軌穩(wěn)定運(yùn)行兩年多，開展了各類觀測1000余次，獲得科學(xué)數(shù)據(jù)29Tb，成功監(jiān)測了雙中子星并合引力波事件電磁對應(yīng)體，完成了脈沖星導(dǎo)航實(shí)驗?？茖W(xué)工作團(tuán)隊已在國際主流天體物理雜志上發(fā)表（含接收）科學(xué)論文10余篇，更多重要成果正在審稿或成文的過程之中。

五項重要成果獲得國際認(rèn)可

此次發(fā)布的科學(xué)成果共有5項，體現(xiàn)在科研團(tuán)隊陸續(xù)發(fā)表的多篇論文中。

盧方軍介紹，“慧眼”衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)了黑洞系統(tǒng)中迄今為止最高能量的準(zhǔn)周期振蕩現(xiàn)象，能量上限是以往衛(wèi)星的觀測結(jié)果的3倍，開啟了研究黑洞系統(tǒng)的新窗口，“‘慧眼’衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)了黑洞和中子星附近的物質(zhì)發(fā)出的高能X射線存在準(zhǔn)周期變化，該現(xiàn)象達(dá)到的高能能量范圍是以前所有的天文望遠(yuǎn)鏡都無法企及的。”

“慧眼”衛(wèi)星還在中子星X射線雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了迄今為止最高能量的千赫茲準(zhǔn)周期振蕩?！啊垩邸倪@項發(fā)現(xiàn)，對長期以來廣為認(rèn)可的千赫茲準(zhǔn)周期振蕩起源模型提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。”盧方軍說。

此外，“慧眼”衛(wèi)星首次觀測到中子星X射線雙星在流強(qiáng)位于特定值時吸積盤狀態(tài)的突然變化，驗證了已提出近半個世紀(jì)的光的輻射壓導(dǎo)致吸積盤結(jié)構(gòu)突變的理論；首次觀測到中子星表面單個熱核暴的X射線光子“陣雨”對溫度高達(dá)幾億度的電子冕的快速冷卻現(xiàn)象，為研究高溫電子冕的輻射和形成機(jī)制提供了“獨(dú)門”探針，并在單個熱核暴中觀測到了熱核爆與吸積盤的相互作用，為限制吸積盤最內(nèi)半徑提供了新的手段；確定了著名的中子星X射線雙星武仙座X-1的回旋吸收線能量不再下降，為理解中子星的性質(zhì)提供了新的觀測依據(jù)。

盧方軍介紹，這些科研成果發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》《英國皇家天文學(xué)會月刊》等雜志上，審稿過程普遍很快。

比方說，“慧眼”衛(wèi)星在觀測熱核聚變暴方面的成果投到了《天體物理學(xué)雜志》，論文從投出到接收一共只用了11天時間，成為完全基于慧眼數(shù)據(jù)在海外核心期刊上發(fā)表的第一篇慧眼文章。匿名評審專家在評審意見中寫道：“這是一項令人興奮的、及時的成果?！?/p>

“繼任者”已進(jìn)入方案設(shè)計階段

中國科學(xué)院高能物理研究所李惕碚、吳枚等在1993年提出硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡（HXMT）衛(wèi)星項目并開始預(yù)研。2011年3月，國家正式批準(zhǔn)立項。2017年6月15日，衛(wèi)星發(fā)射上天后，被命名為“慧眼”。

2018年1月31日，“慧眼”衛(wèi)星正式交付使用，已在軌運(yùn)行兩年多?！艾F(xiàn)在‘慧眼’的運(yùn)行情況非常好。”盧方軍說。

“慧眼”衛(wèi)星是我國第一顆X射線天文衛(wèi)星，由國家民用航天科研經(jīng)費(fèi)和中科院空間科學(xué)先導(dǎo)專項共同支持。

2018年初，中科院國家空間科學(xué)中心在北京啟動了增強(qiáng)型X射線時變與偏振空間天文臺（英文簡稱eXTP），被認(rèn)為是“慧眼”衛(wèi)星的繼任者。

盧方軍介紹，eXTP衛(wèi)星項目已經(jīng)進(jìn)入了方案設(shè)計階段，前不久，中科院正式批復(fù)了eXTP衛(wèi)星項目重大背景型號研究課題。在中科院空間科學(xué)先導(dǎo)專項（二期）的支持下，eXTP衛(wèi)星項目獲得了4.3億經(jīng)費(fèi)，開展方案設(shè)計等工作?；凇盎垩邸毙l(wèi)星成功的團(tuán)隊建設(shè)以及自主研發(fā)的技術(shù)積累，eXTP得以開展廣泛的國際合作，逐步演化成為一個中方主導(dǎo)、中歐合作的旗艦型空間天文臺項目，該項目將在技術(shù)和科學(xué)領(lǐng)域引領(lǐng)X射線空間天文的發(fā)展，并預(yù)期在未來若干年一直處于領(lǐng)跑的狀態(tài)。

（原標(biāo)題  兩年觀測千余次 發(fā)表論文十多篇 “慧眼”衛(wèi)星發(fā)布一批新成果）