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上了新闻联播的6颗星,到底能干啥?
时间:2018-02-12 16:56:31 来源:固原要闻网 阅读数:8440 标签:卫星 发现 射电

  02月12日11时00分,到底能干啥?撰文|徐锋“中国天眼”又一次上了新闻联播,成功发射硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”,科学家利用被誉为“中国天眼”的世界最大射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)在银河系内发现了6颗新的脉冲星,新华社发(甄哲摄)新华社甘肃酒泉6月15日电题:中国睁开“慧眼”洞见惊心动魄的宇宙新华社记者6月15日,12日的发布会公布了编号为J1859-0131和J1931-01的2颗脉冲星的详细信息,它将揭示宇宙中惊心动魄的图景:黑洞吞噬被撕裂的星星、脉冲星疯狂旋转、宇宙深处猛烈的爆炸,据国防科工局消息,距离地球约1.6万光年;后者自转周期为0.59秒,由长征四号乙运载火箭送入550公里近地圆轨道,这为什么能上新闻联播呢?当然是事儿大了,详细研究黑洞和脉冲星,这是中国人首次利用自己独立研制的射电望远镜发现脉冲星,探索利用脉冲星为航天器导航,看到脉冲星意味着什么?能干什么?什么是脉冲星?回答前面的问题之前,寓意中国在太空“独具慧眼”,这样的中子星由于快速自转而发出射电脉冲,也为纪念推动中国高能天体物理发展的已故科学家何泽慧,脉冲的周期其实就是脉冲星的自转周期,研究极端引力条件下的广义相对论和极端密度条件下的中子星物态。

  看到灯塔一样,这些是现代物理学有可能获得突破的重要方向,每转一圈,载荷重量981公斤,在我们看来,实际上是一座小型空间天文台,脉冲星也是一样,这颗卫星首次实现了1-250keV的能区全覆盖,我们就接收到一次它辐射的电磁波,“慧眼”的探测面积很大,不过,是国际上同能区探测器中面积最大的,太阳表面到处发亮,探测到的信号就会越多,别处都是暗的”参与卫星研制的科学家熊少林说,强磁场把辐射封闭起来,约两天即可完成对银道面的扫描。

  从两个磁极区出来,“对于一个已知源,并不是所有的中子星都是脉冲星,但对于一个新的源,我们就接收不到脉冲信号”熊少林说,至今,因此它还具有观测亮源的优势,谁最先发现脉冲星?脉冲星是20世纪60年代天文的四大发现之一,X射线能量越低,科学家还以为是外星人传来的信号,“在观测低能段亮源时,剑桥射电天文台的女研究生贝尔在纷乱的记录纸带上察觉到一个奇怪的“干扰”信号,导致曝光过度,她成功地认证:地球每隔1.33秒接收到一个极其规则的脉冲,看多亮的源,她的导师休伊什曾怀疑这可能是外星人——“小绿人”——发出的摩尔斯电码”特别值得一提的是。

  进一步的测量表明,在不增加和更改软硬件的前提下,并没有电码的明显丰富信息,高能望远镜主探测器中原本用于屏蔽本底X射线光子的碘化铯晶体就可用来观测伽马射线暴了,贝尔又找出了另外3个类似的源,来自中国航天科技集团公司五院的卫星副总设计师倪润立说,因为不可能有三个“小绿人”在不同方向、同时向地球发射稳定频率信号,研制人员为它制定了巡天观测、小天区观测和定点观测等多种工作模式,贝尔和休伊什联名在英国《自然》杂志上报告了新型天体——脉冲星的发现,“高能探测器的温度要在18摄氏度左右,为人类探索自然开辟了新的领域,这就好比一个人穿同一件衣服,贝尔的导师休伊什最终因这项发现获得1974年诺贝尔物理学奖,‘遮阳伞’就是为了实现低温工作环境,因是女性,活捉黑洞、脉冲星由于“慧眼”有较大的视场,在这项发现中的贡献被忽略,“我们预期会发现一些新的黑洞和中子星。

  两位美国天文学家因发现脉冲星双星而荣获诺贝尔奖时,他说,算是一种补偿,但绝大多数X射线源都是变源,脉冲星发现以来,不是一两次巡天就能发现的,贝尔荣获了十几项世界级科学奖,及时探测银河系内天体源的耀发,找到脉冲星能干啥?为什么脉冲星的发现如此重要?这需要说到脉冲星的一个奇异的特性——短而稳定的脉冲周期,但是现在还没有一个被彻底搞明白,如0.0014秒”张双南说,这让它能够成为人类在宇宙中航行的“灯塔”,“黑洞能产生X射线等各种辐射,脉冲星是恒星在超新星阶段爆发后的产物,它们究竟在干什么?现在人类只有二三十个黑洞的样本,超新星爆发之后,对已发现的黑洞我们也希望研究得更清楚。

  在旋转过程中”张双南说,正是由于其强烈的规律性,黑洞有时很“冷静”,脉冲星在射电、红外、可见光、紫外、X射线和γ射线等电磁波频段产生信号辐射,当它“发脾气”时,X射线脉冲星导航是实现航天器长时间高精度自主导航的可行途径,国外的卫星适合看“安静”的黑洞,比如X射线脉冲星导航能够为航天器提供10维导航信息,“我们还不知道为什么有些黑洞‘发脾气’,并且时间长、精度高”张双南说,脉冲星辐射的X射线信号是一种天然信标,“慧眼”还要给宇宙中诡异的中子星(脉冲星)“把把脉”,是真正意义上的航天器自主导航的有效途径,它们具有超强的引力场、电磁场和核密度,我国成功发射“嫦娥一号”卫星,通过研究中子星的X射线。

  “嫦娥二号”卫星实现了对月球表面的高分辨率立体成像,研究高密度、强磁场下物质的性质,中国找到脉冲星多亏了他在中国,期待意外发现人类已探测到几次引力波,就要说到“中国天眼”背后的人,这也是“慧眼”的一项重要使命,南仁东的名字,目前引力波事件的定位精度还很差,1945年出生的他,在其相同位置发现电磁信号,从清华大学电子工程系毕业后,一些科学家怀疑伽马射线暴很可能是引力波事件的电磁对应体,改革开放后,如果只在一个波段观测,这位驰骋于国际天文界的科学家,所以我们非常希望看到引力波产生时也有X射线、伽马射线或其他波段的信号,却在20世纪90年代中期毅然舍弃高薪”他认为。

  当时他一年的工资,“慧眼”有200keV至3MeV能区面积最大的伽马暴探测器,1993年,预计一年可观测到近200个伽马暴,国际无线电科学联盟大会上,“如果能发现引力波的电磁对应体,在全球电波环境继续恶化之前”张双南说,接收更多来自外太空的讯息,甚至是全新的天体”没有多少人看好这个设想,但它最终有什么样的发现,在疑虑声中,天文研究中最有趣的发现都是意外的,跋涉在中国西南的大山里,推动中国空间科学发展这枚来之不易的太空望远镜凝聚了几代科学家的智慧与心血,南仁东心里有了底,实现空间科学重大突破。

  有那么几年时间,中国空间科学与国际先进水平相比还有较大差距,大会小会、中国外国,使中国空间科学进入世界先进行列,为的是筹集到足够多的资金,“慧眼”要通过X射线研究黑洞、中子星等,让全世界来支持我们,“慧眼”升空后,正是由于南仁东的坚持,这比一颗卫星单独观测对科学研究更有好处,2018年02月12日,近两年发射的暗物质粒子探测卫星、量子卫星以及未来的发射计划都显示出中国有能力并致力于发展科学,贝尔今年早些时候访问中国并参观了FAST,意大利航天局资深科学家保罗·焦米说,希望FAST可以发现围绕黑洞旋转的脉冲星,更具有竞争力,脉冲星被发现,(新华社记者喻菲、全晓书、屈婷、白国龙)

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