慧眼巡天瞄准黑洞

６月１５日，中国首颗X射线天文卫星“慧眼”从酒泉卫星发射中心升空，由长征四号乙运载火箭送入550公里近地圆轨道。

这颗卫星全称为硬X射线调制望远镜，被命名为“慧眼”，寓意中国在太空“独具慧眼”，能穿过星际物质的遮挡“看”宇宙中的X射线，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。

作为中国派出的“宇宙星探”，“慧眼”将巡视银河系中的X射线源，详细研究黑洞和脉冲星，并监测伽马射线暴，探索利用脉冲星为航天器导航，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……

“慧眼”巡天本领大两天扫描一遍银道面

“慧眼”重约2.5吨，载荷重量981公斤，设计寿命4年，其上同时安装了高、中、低能三组X射线望远镜，实际上是一座小型空间天文台。

如果说以“哈勃”为代表的光学望远镜是“看图像”，那么X射线光学望远镜更像是“听声音”。包括钱德拉、牛顿望远镜在内，此前大多数观测X射线的空间设备均只能看到软X射线。携带高能X射线望远镜、中能X射线望远镜和低能X射线望远镜的中国“慧眼”，可以看到硬X射线，将聆听来自太空的一举一动。

“慧眼”的探测面积很大，尤其是高能望远镜的探测面积超过了5000平方厘米，是国际上同能区探测器中面积最大的。“面积越大，探测到的信号就会越多，就越有可能发现其他望远镜看不到的现象。”参与卫星研制的科学家熊少林说。

“慧眼”的视场也很大，对银河系巡天是它最重要的使命，约两天即可完成对银道面的扫描。活捉“暴躁”的黑洞把脉诡异的脉冲星

“天上黑洞、中子星那么多，但是现在还没有一个被彻底搞明白，我们预期会发现一些新的黑洞和中子星。”“慧眼”首席科学家张双南说。

从1964年美国探空火箭所携带的探测器发现的第一个黑洞——天鹅座X1，到2014年美国科幻大片《星际穿越》描绘了黑洞的模样，人类对这个吞噬一切的神秘天体的探寻和想象从未停止。但50多年过去了，人类对黑洞的了解仍在初始阶段。

今天的科学家已经知道，当物体被黑洞或者中子星等致密天体的引力捕获后，会以螺旋运动掉向中心天体，速度越来越快，温度越来越高，最后会发出强烈的比一般X射线能量还高的硬X射线。

据张双南描述，黑洞有时很“冷静”，有时很“暴躁”。当它“发脾气”时，产生的X射线流强特别高。国外的卫星适合看“安静”的黑洞，而“慧眼”特别适合看“暴躁”的黑洞和中子星。

此外，“慧眼”还要给宇宙中诡异的中子星（脉冲星）“把把脉”。“我们还不清楚中子星的内部是什么。它们具有超强的引力场、电磁场和核密度，可谓极端物理的天然实验室。通过研究中子星的X射线，我们可以测量其表面的磁场强度，研究高密度、强磁场下物质的性质。”张双南说。

寻找熟识电磁波信号顺藤摸瓜定位引力波

人类已探测到几次引力波，但科学家急切想找到与引力波相对应的电磁波信号，这也是“慧眼”的一项重要使命。

熊少林说，目前引力波事件的定位精度还很差，如果在其发生的同时或者相近时间，在其相同位置发现电磁信号，联合分析引力波信号和电磁信号会获得更多关于爆发天体的信息。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。

“慧眼”有能区面积最大的伽马暴探测器，是目前国际上最好设备的10倍，预计一年可观测到近200个伽马暴，在今后引力波电磁对应体的搜寻中有可能取得一锤定音的效果。

“如果能发现引力波的电磁对应体，这将成为‘慧眼\’最精彩的科学成果。”张双南说。（综合新华社、中新社等报道）[名词解释] 1.X射线

X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流。德国物理学家伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。其中，波长在0.1至10纳米的X射线被称为软X射线，波长在0.01至0.1纳米之间的X射线被称为硬X射线。

2.银道面

天球上沿着银河画出的一个大圆称为银道，与银河的中线非常接近，银道面即银道所在的主平面。银河系成员如恒星、尘埃云及气体等，绝大部分都对称地分布在这个平面的两侧。

3.黑洞

黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种天体。

1916年，德国天文学家史瓦西得到爱因斯坦引力场方程的一个真空解，这个解表明，如果将大量物质集中于空间一点，其周围会产生奇异的现象，即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家惠勒命名为“黑洞”。

4.中子星

中子星是恒星演化到末期，经由重力崩溃发生超新星爆炸之后，可能成为的少数终点之一。简而言之，即质量没有达到可以形成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩形成的一种介于白矮星和黑洞之间的星体，其密度比地球上任何物质密度大相当多倍。

[揭秘]命名“慧眼”为纪念“中国的居里夫人”

中国科学家们将该卫星取名“慧眼”，不光因为其能穿过星际物质的遮挡“看”宇宙中的X射线，还为纪念有“中国的居里夫人”之称的老一辈著名科学家何泽慧先生。她曾积极推动高能天体物理的起步和发展，在核物理、宇宙线超高能物理、高能天体物理等领域都作出了重大贡献。

在研制这颗卫星的团队中，有不少是在何泽慧先生的启迪帮助下成长为高能天体物理的科学家的。“慧眼”的“慧”字与何泽慧先生的“慧”一样，“慧眼识英雄”，科学家们希望以此对老一辈科学家致敬。

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