中新網(wǎng)北京5月2日電 (記者 孫自法)中國空間科學(xué)衛(wèi)星愛因斯坦探針(EP)首批在軌探測圖像，近日在2024中關(guān)村論壇空間科學(xué)論壇上發(fā)布，廣受關(guān)注。
記者5月2日從中國科學(xué)院高能物理研究所(高能所)獲悉，作為愛因斯坦探針衛(wèi)星兩大X射線科學(xué)載荷之一，由該所牽頭承擔(dān)的后隨X射線望遠(yuǎn)鏡(FXT)在首批發(fā)布圖像中已展示出優(yōu)異的X射線成像性能，同時兼具高能量分辨與高時間分辨能力。
愛因斯坦探針衛(wèi)星的有效載荷包括“龍蝦眼”式寬視場X射線望遠(yuǎn)鏡(WXT)和“Wolter-I”型后隨X射線望遠(yuǎn)鏡(FXT)，后者因其英文縮寫與中文“風(fēng)行天”拼音縮寫相同而被項(xiàng)目團(tuán)隊作為昵稱，它是一臺中國主導(dǎo)的國際合作空間X射線望遠(yuǎn)鏡，由中國科學(xué)院高能所承擔(dān)研制、中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所參與、歐洲空間局和德國馬克斯·普朗克地外物理研究所通過國際合作方式參與，中歐科技人員共同研制并開展相關(guān)空間X射線天文研究。
4月27日，愛因斯坦探針衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國科學(xué)院國家天文臺袁為民研究員在2024中關(guān)村論壇空間科學(xué)論壇上，發(fā)布并介紹衛(wèi)星FXT在軌探測到的蟹狀星云圖像。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝項(xiàng)目團(tuán)隊解讀介紹說，首批公布的FXT在軌科學(xué)探測圖像共6幅，包括超新星遺跡蟹狀星云(Crab)和巨橢圓星系M87的觀測圖像。
其中，超新星遺跡蟹狀星云的前身星于公元1054年7月4日爆發(fā)，曾被中國宋代天文學(xué)家觀測到并詳細(xì)記載下來——在金牛座天關(guān)星附近星空突降“客星”，其異常明亮。正是這顆“天關(guān)客星”爆發(fā)后的“遺骸”經(jīng)千年演化，形成了現(xiàn)在人類觀測到的蟹狀星云。
蟹狀星云在X射線波段發(fā)出強(qiáng)烈輻射，致使很多X射線天文望遠(yuǎn)鏡產(chǎn)生嚴(yán)重的光子堆積效應(yīng)，使圖像亮度飽和而產(chǎn)生畸變。為此，F(xiàn)XT項(xiàng)目團(tuán)隊對探測器進(jìn)行創(chuàng)新性開發(fā)，針對亮天體源專門設(shè)計了開窗和時變兩種科學(xué)觀測模式。此次公布圖像清晰展現(xiàn)蟹狀星云的全貌，圖像中心處的亮點(diǎn)即為年輕而有活力的蟹狀星云脈沖星，周圍陀螺狀的光斑為脈沖星發(fā)出的高能粒子與周圍物質(zhì)作用而產(chǎn)生的脈沖星風(fēng)云。
FXT觀測巨橢圓星系M87所得圖像。中國科學(xué)院高能所/供圖針對室女座(Virgo)星系團(tuán)中明亮的巨橢圓星系M87的觀測，F(xiàn)XT采用全幀科學(xué)觀測模式直接獲得M87圖像，不同于光學(xué)圖像，其在X射線能段觀測到M87內(nèi)存在大量彌散的熱氣體。研究發(fā)現(xiàn)，M87的中心亮斑來自于星系中心活動星系核的輻射，向外還伸出兩個臂狀結(jié)構(gòu)，這是由于該星系核活動所產(chǎn)生的射電氣體噴流把冷氣體裹挾出來，冷氣體密度大，而使輻射增強(qiáng)，最終形成明亮的臂狀結(jié)構(gòu)。
FXT還在M87外圍清楚觀測到表面亮度發(fā)生階躍變化，形成“冷鋒”。與美國、歐洲及日本等國際同類型X射線望遠(yuǎn)鏡相比，F(xiàn)XT視場是一個完整的整體，沒有用多片探測器進(jìn)行拼接，因而視場內(nèi)沒有縫隙。同時，F(xiàn)XT以視場大的優(yōu)勢，對M87外圍的“冷鋒”結(jié)構(gòu)一覽無余，甚至還可以看到更外圍來自于室女座星系團(tuán)氣體的X射線輻射。
資料圖：EP-FXT團(tuán)隊在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心合影。中國科學(xué)院高能所/供圖項(xiàng)目團(tuán)隊總結(jié)說，初步在軌測試結(jié)果表明，愛因斯坦探針衛(wèi)星FXT科學(xué)載荷的功能性能指標(biāo)均達(dá)到或超出設(shè)計要求。下一階段，F(xiàn)XT將繼續(xù)按照既定計劃開展并完成在軌詳細(xì)標(biāo)定。正式交付運(yùn)行后，F(xiàn)XT將成為探索宇宙X射線輻射的利器。(完)