評(píng)選2024年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞”的“天關(guān)”衛(wèi)星又傳來(lái)好消息，其重磅科學(xué)發(fā)現(xiàn)登上《自然-天文學(xué)》。

　　最新發(fā)表的論文報(bào)道，“天關(guān)”衛(wèi)星成功捕捉到一例神秘的快速X射線暫現(xiàn)源。經(jīng)全球多家科研機(jī)構(gòu)、多臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)分析，科學(xué)家確認(rèn)，這一伽馬暴來(lái)自125億光年以外的早期宇宙。這是人類首次探測(cè)到來(lái)自宇宙早期爆發(fā)的軟X射線信號(hào)。

　　“天關(guān)”衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員袁為民告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：“這只是一個(gè)開始，充分展現(xiàn)了‘天關(guān)’衛(wèi)星探測(cè)早期宇宙爆發(fā)的潛力?！?

　　“天關(guān)”衛(wèi)星由中國(guó)科學(xué)院主導(dǎo)，攜手歐洲航天局、德國(guó)馬普地外物理研究所及法國(guó)國(guó)家空間研究中心共同打造。中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、上海技術(shù)物理研究所與國(guó)家天文臺(tái)、高能物理研究所分別負(fù)責(zé)衛(wèi)星平臺(tái)及兩臺(tái)載荷研制，北方夜視科技研究院集團(tuán)有限公司則負(fù)責(zé)“龍蝦眼”光學(xué)器件的研制。

　　“天關(guān)”衛(wèi)星上搭載了一臺(tái)寬視場(chǎng)X射線望遠(yuǎn)鏡“萬(wàn)星瞳”（WXT，也稱“龍蝦眼”）和一臺(tái)后隨X射線望遠(yuǎn)鏡“風(fēng)行天”（FXT）。其中，WXT負(fù)責(zé)廣域監(jiān)測(cè)宇宙中出沒無(wú)常的X射線暫現(xiàn)源，F(xiàn)XT負(fù)責(zé)對(duì)WXT發(fā)現(xiàn)的暫現(xiàn)源做更為精細(xì)、深入的后隨觀測(cè)。

　　論文共同第一作者、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員劉元為《中國(guó)科學(xué)報(bào)》講述了這一發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。在2024年1月9日“天關(guān)”發(fā)射兩個(gè)多月后，2024年3月15日20時(shí)10分44秒，WXT以敏銳的“目光”和寬達(dá)3600平方度的廣闊視野，在軟X射線波段捕捉到一例爆發(fā)事件的微弱脈沖信號(hào)。該爆發(fā)被命名為EP240315a，其亮度存在快速波動(dòng)且持續(xù)超17分鐘后才逐漸消失。

　　“‘天關(guān)’剛‘睜眼’就發(fā)現(xiàn)了新奇現(xiàn)象，未來(lái)定有更多驚喜?！睂?duì)此，歐洲航天局“天關(guān)”衛(wèi)星項(xiàng)目科學(xué)家Erik Kulkkers滿懷期待。

　　科研團(tuán)隊(duì)介紹，在探測(cè)到該爆發(fā)的X射線小時(shí)后，位于南非的ATLAS望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到其快速衰減的光學(xué)對(duì)應(yīng)體。后續(xù)通過(guò)位于美國(guó)夏威夷的雙子星北望遠(yuǎn)鏡和位于智利的甚大望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)，科學(xué)家確認(rèn)這一爆發(fā)源自遙遠(yuǎn)的早期宇宙，其發(fā)生時(shí)宇宙年齡僅為現(xiàn)在的10%，信號(hào)花費(fèi)了125億年才抵達(dá)地球。

　　令人振奮的是，這是人類首次探測(cè)到來(lái)自宇宙早期爆發(fā)的軟X射線信號(hào)?？茖W(xué)家通常用“軟”“硬”來(lái)區(qū)分X射線信號(hào)的能量，能量較低的稱為軟X射線，能量較高的則稱為硬X射線。

　　隨后，意大利羅馬第二大學(xué)的Roberto Ricci啟動(dòng)了對(duì)EP240315a的長(zhǎng)期射電波段監(jiān)測(cè)，并借助澳大利亞望遠(yuǎn)鏡緊湊陣列進(jìn)行觀測(cè)。為期3個(gè)月的射電觀測(cè)證實(shí)，EP240315a能量輸出符合伽馬射線暴特征。

　　與此同時(shí)，科學(xué)家對(duì)EP240315a的來(lái)源進(jìn)行了深入思考。伽馬射線暴是已知宇宙中最強(qiáng)的爆發(fā)現(xiàn)象之一，通常由大質(zhì)量恒星爆炸產(chǎn)生。后續(xù)分析發(fā)現(xiàn)，EP240315a與名為GRB240315C的伽馬射線暴相關(guān)，后者被美國(guó)國(guó)家航空航天局的探測(cè)器Swift-BAT和俄羅斯的探測(cè)器Konus-Wind探測(cè)到。

　　“不少快速X射線暫現(xiàn)天體可能與伽馬射線暴相關(guān)，而像‘天關(guān)’衛(wèi)星這樣的靈敏監(jiān)測(cè)器能精準(zhǔn)定位它們?！盧oberto Ricci表示。

　　不過(guò)，謎團(tuán)依舊存在?？茖W(xué)家認(rèn)為，EP240315a與其他伽馬射線暴有不同之處。論文共同第一作者、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)副研究員孫惠介紹，一般情況下，X射線比伽馬射線提前幾十秒出現(xiàn)，但EP240315a卻提前了6分多鐘，“如此長(zhǎng)的延遲前所未見”。

　　“EP240315a為我們帶來(lái)了全新認(rèn)知，或許我們要重新思考伽馬射線暴模型?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡?、北京師范大學(xué)教授高鶴說(shuō)。

　　在能量分布方面，科學(xué)家們使用“吸收冪律模型”分析WXT捕捉到的瞬間輻射的完整光譜。他們還將WXT記錄的信號(hào)變化曲線個(gè)不同的脈沖階段，并對(duì)每個(gè)階段都進(jìn)行了光譜分析。

　　結(jié)果表明，隨著伽馬暴事件的發(fā)展，光譜會(huì)發(fā)生變化，在輻射強(qiáng)度較高的時(shí)期，光譜會(huì)變得更“硬”。也就是說(shuō)，高能量的X射線成分會(huì)相對(duì)增多。這一結(jié)果對(duì)進(jìn)一步理解伽馬射線暴如何釋放能量至關(guān)重要。

　　在科學(xué)家們看來(lái)，EP240315a觀測(cè)成果不僅豐富了對(duì)宇宙早期伽馬射線暴的認(rèn)識(shí)，更為探索宇宙起源與演化提供了全新的視角和研究方向。

　　“新手如何快速上手九游娛樂？”

　　“這一國(guó)際合作研究表明，‘天關(guān)’衛(wèi)星將在高能時(shí)域天文領(lǐng)域的全球協(xié)同觀測(cè)和合作中發(fā)揮關(guān)鍵作用。”論文共同通訊作者、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員吳雪峰指出。