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天关卫星 再启新程——看见看不见的宇宙,捕捉不寻常的闪光

发布时间:2025-11-26

    中国科学院空间科学先导专项二期部署的天关卫星(爱因斯坦探针,EP)自20241月发射升空以来,科学成果持续涌现,表现突出。包括EP240315aEP240414a等在内的重要发现已于2025年上半年陆续发表于《自然·天文》等国际期刊,展现出其在X射线宽视场巡天与快速证认方面的强大实力。在20251124日举行的空间科学先导专项新成果发布会上,天关卫星再次发布三项重要科学成果:一次持续数十天的宇宙慢爆发、一个在银河系内低调潜伏的黑洞候选体,以及一次性质极为罕见的极软X射线闪。这些发现从不同维度拓展了人类对宇宙极端物理现象的认知。

    成果一:宇宙的慢镜头爆发——持续数十天的神秘喷流

    天关卫星发现了一个名为EP241021a的新型X射线暂现源。与通常仅持续数秒至数天的宇宙爆发不同,该事件持续了至少40天,呈现出一场被放慢速度的宇宙焰火。观测数据还显示,该源产生了高速运动的喷流辐射。

    如此漫长且明亮的爆发极为罕见,科学家推测其可能源自一类特殊的天体自身突变过程,或中等质量黑洞瓦解恒星的过程。此项研究成果已发表于国际天体物理期刊《天体物理学杂志快报》。

   该论文第一作者、安徽师范大学舒新文教授指出:该发现为研究天体自身突变过程及喷流辐射提供了新的视角,并为了解中等质量黑洞这一神秘天体提供了宝贵线索。

 图1: EP241021a艺术想象图 (Credit: 可视科学/天关科学中心)

    成果二:银河系内的潜伏者”——一个异常暗弱的黑洞候选体

    20249月,天关卫星捕捉到来自银河系内部一个名为EP240904a的暗弱X射线爆发信号。通过分析其X射线节拍(毫赫兹准周期振荡)、能谱演化特征和多波段性质,研究人员认证其为一个新的黑洞候选体。相关成果已发表于《天体物理学杂志快报》。

   该黑洞的爆发亮度比常见黑洞爆发暗弱数十倍,长期处于传统望远镜的探测极限之下,成为过去被忽略的低调成员。其发现印证了天关卫星捕捉甚暗爆发的超高灵敏度。论文第一作者、国家天文台程华清博士表示:“EP240904a的发现,相当于为我们打开了观测银河系内隐匿黑洞群体的一扇新窗口。

    这一发现回答了为何理论上预言存在的大量黑洞在观测上却寥寥无几的关键问题。论文通讯作者、中国科学院高能物理研究所陶炼研究员评价道:“EP240904a正是这个隐匿黑洞群体存在的明确证据。天关的成功,意味着我们终于具备了系统揭示这批沉默黑洞的关键能力。

 图2: EP240904a艺术想象图 (Credit: 可视科学/天关科学中心)

    成果三:“极软”X射线闪——为理解伽马射线暴和恒星核坍缩事件的多样性提供了新线索

    天关卫星在自主发现暂现源EP240801a后,迅速启动自动后随观测,成功完成了发现追踪全流程验证。与国际费米卫星的联合分析表明,该事件是一次罕见的X射线闪,并且是其类别中最软的成员之一,即其低能X射线辐射异常强劲。

    这一极端特性为理解伽马射线暴和恒星核坍缩事件的多样性提供了新线索。研究团队提出了一个由两种不同速度的喷流组成的模型,成功解释了观测数据,展现了我国在观测与理论结合方面的综合实力。该成果已于今年发表于《天体物理学杂志快报》。

    论文通讯作者、国家天文台徐栋研究员指出:“EP240801a的发现也是天关卫星核心能力的一次精彩演示。卫星在捕捉到该暂现源后,随即自动调度后随望远镜进行精细观测,完成了从发现追踪的全流程。这标志着天关卫星已成为一个高度智能的宇宙动态监测平台。

    天关开启时域天文学新窗口

   “这三项成果虽然针对不同类型的天体,但共同凸显了天关卫星在时域天文学领域的强大能力,天关卫星首席科学家袁为民研究员表示,天关既能敏锐捕捉转瞬即逝的闪光,也能持续监测持续数周的慢变过程,更能发现隐藏在暗处的微弱信号。这些发现标志着我国在高能天体物理观测研究方面已走到国际前沿。

    天关卫星由中国科学院主导,携手欧洲航天局、德国马普地外物理研究所以及法国国家空间研究中心共同研制。202419日,卫星于西昌卫星发射中心发射升空,搭载一台宽视场X射线望远镜万星瞳WXT)和一台后随X射线望远镜风行天FXT)。WXT负责广域监测宇宙中出没无常的X射线暂现源,FXT负责对WXT发现的暂现源进行更为精细深入的后随观测。

    相关论文链接如下:

    https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/adf4cd

    https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/adf104

    https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/addebf


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