中法天文衛(wèi)星24日發(fā)布首批科學(xué)成果。在軌飛行10個月來，中法天文衛(wèi)星探測到超100例伽馬射線暴，發(fā)現(xiàn)多例特殊類型伽馬射線暴，刷新了短時標(biāo)伽馬射線暴的最遠(yuǎn)觀測紀(jì)錄。通過星地聯(lián)合觀測，有22例伽馬暴成功獲取了光譜紅移。
01 來自130億年前的伽馬射線暴
其中，最引人注目的是一例130億年前的伽馬射線暴，它誕生于宇宙的“嬰兒期”。大約相當(dāng)于3歲的孩子。同時，該衛(wèi)星還見證了宇宙第一代恒星的死亡過程，對理解宇宙演化具有重要意義。
據(jù)了解，自中法天文衛(wèi)星發(fā)射以來，已順利完成了衛(wèi)星平臺、科學(xué)儀器的在軌測試任務(wù)，并取得一批科學(xué)觀測成果。
“在這些成果中，最吸引人的是伽馬射線暴GRB250314A。這個來自宇宙幼年時期的巨大能量爆發(fā)，發(fā)生于宇宙誕生7.3億年時，其光芒在宇宙中穿行約130億年后才被我們捕獲。它可能是宇宙第一批恒星死亡時形成黑洞或中子星引發(fā)的，讓人類第一次看到了宇宙誕生初期的場景。”
TIPS：伽馬暴是宇宙中最劇烈的恒星爆發(fā)現(xiàn)象，持續(xù)時間從毫秒到數(shù)分鐘不等，其短時間內(nèi)瞬時輻射能量可超過太陽一生釋放能量的總和。
中法天文衛(wèi)星項目中方首席科學(xué)家、中國科學(xué)院國家天文臺研究員魏建彥說，這次發(fā)現(xiàn)刷新了伽馬射線暴觀測領(lǐng)域保持了12年的最遠(yuǎn)紀(jì)錄，相當(dāng)于將人類探測宇宙早期事件的邊界又向前推進(jìn)了一大步。
02 展現(xiàn)四大核心能力
中法天文衛(wèi)星搭載有中方的伽馬射線監(jiān)視器和光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，法方的硬X射線相機(jī)、軟X射線望遠(yuǎn)鏡，具備大視場伽馬暴探測和高精度X射線、可見光后隨觀測能力。衛(wèi)星系統(tǒng)在軌運行10個月來表現(xiàn)優(yōu)異，展現(xiàn)出多波段覆蓋、自主快速響應(yīng)、精準(zhǔn)高穩(wěn)觀測、全球天地協(xié)同四大核心能力。
多波段覆蓋方面，可獲得伽馬暴從伽馬射線到X射線、可見光及紅外的寬波段信號。觀測系統(tǒng)不僅包含星載科學(xué)載荷的多波段探測能力，還包含地面寬視場相機(jī)陣列，快速跟蹤望遠(yuǎn)鏡等觀測設(shè)備的多波段能力，中法天文衛(wèi)星觀測系統(tǒng)由此成為迄今全球?qū)ゑR暴開展多波段綜合觀測能力最強(qiáng)的衛(wèi)星系統(tǒng)。
自主快速響應(yīng)方面，衛(wèi)星載荷發(fā)現(xiàn)伽馬暴后，星上自主響應(yīng)、快速姿態(tài)機(jī)動，立即開展更高精度的后隨觀測；衛(wèi)星也可根據(jù)快速上注的目標(biāo)自主機(jī)動，執(zhí)行一系列觀測流程。由于伽馬暴、天文機(jī)遇目標(biāo)是隨時隨地發(fā)生的，這種自主快速響應(yīng)能力就顯得尤為重要。
精準(zhǔn)高穩(wěn)觀測方面，星上載荷相互觸發(fā)、配合，逐級提升伽馬暴在天球上的位置精度，為地面大望遠(yuǎn)鏡提供及時、可靠的觀測引導(dǎo)。借助星載光學(xué)望遠(yuǎn)鏡對姿態(tài)抖動的高精度測量和衛(wèi)星先進(jìn)控制方法，可將伽馬暴像點的觀測抖動長期維持在6角秒范圍內(nèi)，有利于探測更遠(yuǎn)更暗的伽馬暴。
全球天地協(xié)同方面，通過法國的甚高頻網(wǎng)絡(luò)和中國的北斗短報文系統(tǒng)實現(xiàn)伽馬暴警報近實時下傳，快速觸發(fā)全球地面、空間天文觀測系統(tǒng)。還可以通過北斗短報文系統(tǒng)快速跟隨其它重要天文事件的觀測，任務(wù)響應(yīng)延遲在10分鐘以內(nèi)。
03 國際航天合作典范
專家表示，作為中法兩國政府間重要航天合作項目，中法天文衛(wèi)星項目自2005年聯(lián)合啟動論證至這次在軌交付和發(fā)布首批成果，前后歷時20年，不僅開創(chuàng)中法天文衛(wèi)星項目的里程碑，更樹立兩個航天大國高水平深度國際航天合作的獨特典范。
中法天文衛(wèi)星預(yù)計將在軌工作至少3年，繼續(xù)搜尋宇宙中的高能爆發(fā)現(xiàn)象?？茖W(xué)家們期待通過中法天文衛(wèi)星的觀測，能夠揭示第一代恒星的形成與死亡過程、研究黑洞誕生機(jī)制、發(fā)現(xiàn)引力波事件的電磁對應(yīng)體、完善宇宙早期演化理論。
中法天文衛(wèi)星項目法方首席科學(xué)家伯特蘭·科迪爾(Bertrand CORDIER)認(rèn)為，“SVOM衛(wèi)星對富X射線伽馬射線暴特別敏感，這些富X射線伽馬射線暴在以前的任務(wù)中很少被探測和研究，其中一些爆發(fā)可能發(fā)生在非常遙遠(yuǎn)的星系中”。
據(jù)了解，伽馬暴是宇宙中最劇烈的恒星爆發(fā)現(xiàn)象，持續(xù)時間從毫秒到數(shù)分鐘不等，其短時間內(nèi)瞬時輻射能量可超過太陽一生釋放能量的總和。中法天文衛(wèi)星的首批成果及今后持續(xù)觀測，將幫助科學(xué)家理解這類極端天體物理現(xiàn)象的起源和本質(zhì)，推動全球時域天文學(xué)觀測研究、全球高能天體物理學(xué)研究進(jìn)入新階段。
綜合來源：科技日報、人民日報客戶端、中國新聞網(wǎng)等。
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