「慧眼」有望解开黑洞演化

成舍我

仰望星空，人眼看到的是漫天永恆的星星。在X射线波段，这却是一幅剧烈活动的宇宙图景：黑洞吞噬、恆星撕裂。中国首臺自主创新的太空硬X射线调制望远镜卫星「慧眼」15日在酒泉发射升空，实现中国空间X射线天文卫星零的突破。国防科工局工程司副司长赵坚对大公报记者表示，「慧眼」具有国际上硬X射线至伽马射线能段最大面积的探测器，成为这一能段天空中最灵敏的探测器，將对黑洞、中子星等重要天体进行高灵敏度定向观测，意味著中国高能天体物理研究进入国际先进行列，引领人类拆解黑洞演化等谜团。

中国首颗大型X射线天文卫星全名「Hard X-ray Modulation Telescope」，简称HXMT，设计寿命4年，它承载高能、中能、低能X射线望远镜和空间环境监测仪四个深测有效载荷，採用「直接解调成像方法」，藉扫描观测可完成宽波段、高灵敏度、高解析度的空间X射线成像，可观测1-250keV能量范围的X射线及200keV-3MeV能量范围的伽马射线，设巡天观测、定点观测和小天区扫描3种模式。其高能望远镜探测面积超过5000平方釐米，是国际上同能区探测器中面积最大。

「慧眼」发射入轨后第2天將陆续对科学仪器加电，开始为期10天整体功能测试，然后进行为期140天仪器性能测试、在轨标定观测和试观测，计划今年11月进入常规科学观测。

据国防科工局消息，这颗卫星全称为硬X射线调制望远镜，由长征四號乙运载火箭送入550公里的近地圆轨道。它將巡视银河系中的X射线源，详细研究黑洞和脉衝星，並监测伽马射线暴，探索利用脉衝星为航天器导航。

它被命名为“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。

科学家希望通过“慧眼”解开黑洞演化、中子星强磁场等剧烈天文过程中的种种谜团，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，以及极端磁场条件下的物理规律等基础科学问题。这些是现代物理学有可能获得突破的重要方向。

探测面超5000平方釐米

据悉，望远镜出现前，得到证实的超新星纪录仅7次。望远镜的出现让人类得以探测银河系甚至更遥远星系。隨著HXMT诞生，中国科学家拥有可绕过大气层阻隔直接观察宇宙的「慧眼」。至于卫星取名「慧眼」，也纪念中国高能物理领域內杰出女科学家何泽慧。

去年，美国首次观测到黑洞合併时产生的引力波。然而，黑洞不发光很难被观测到。卫星系统总师马世俊称，「慧眼」可通过对河內黑洞和中子星进行长期高频次监测，理解黑洞和中子星系统活动和演化机制。赵坚补充，「慧眼」在同类卫星中优势明显，非但探测波段宽，而且探测面积大，能实现宽波段大天区X射线巡天，具有观测黑洞、中子星等高能天体多波段快速光变的独特能力，足以让中国高能天体物理观测研究置身国际先进水准。

科学家冀通过「慧眼」解开黑洞演化、中子星强磁场等剧烈天文过程中的种种谜团，研究极端引力条件下广义相对论和极端密度条件下的中子星物态，以及极端磁场条件下物理规律等基础科学问题。

料一年观测200伽马暴

一些科学家怀疑，伽马射线暴或是引力波事件的电磁对应体。对此，马世俊表示，「慧眼」首次实现对伽马射线暴全天监测，成为国际上在200keV-3MeV能区面积最大的伽马射线暴探测器，是目前国际上最好设备的10倍。「慧眼」首席科学家张双南预计1年可观测到近200个伽马暴，在今后引力波电磁对应体搜寻中有望取得一锤定音效果。

另外，由于人类现已探测到几次引力波，科学家急切想找到与引力波相对应的电磁波信號。参与研制「慧眼」的科学家熊少林说，目前引力波事件定位精度差，若在其发生的同时或相近时间于相同位置发现电磁信號，联合分析引力波信號和电磁信號，会获得更多关于爆发天体资讯。

欧洲太空局科学理事会科学支持办公室主任阿温德．帕马说，「慧眼」升空后將有很多机会与欧空局的几颗卫星开展联合观测。

根据中新网、大公网等综合采编

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