新华社北京2月19日电专访：见证宇宙奥秘 ， 中国将为人类天文学发展贡献更大力量——访“慧眼”卫星首席科学家张双南
新华社采访人员郭爽 梅元龙
证认磁星为宇宙神秘天文现象快速射电暴的一种起源——2月19日在英国《自然·天文学》杂志在线发表的中国“慧眼”卫星研究成果在国际天文学界引起轰动 。
“中国‘慧眼’为证认快速射电暴的起源作出了重要贡献 ， 不仅如此 ， 向全世界开放的‘慧眼’卫星、下一代天文台、‘中国天眼’射电望远镜等 ， 还将为人类天文学发展贡献更大的中国力量 。 ”“慧眼”卫星首席科学家、中国科学院粒子天体物理重点实验室主任张双南18日接受新华社采访人员专访时说 。
2007年 ， 人类首次报告发现宇宙中存在一种仅持续几毫秒的神秘天文现象——快速射电暴 。 它随即成为公众最感兴趣的天文现象之一 ， 其起源和产生原因也堪称当今天文学研究的最热门课题之一 。 去年4月 ， 一个国际科研团队首次在银河系发现亮度极高的快速射电暴FRB 200428 ， 分别入选英国《自然》杂志的2020年十大科学发现和美国《科学》杂志的2020年十大科学突破 。
一些科学家认为 ， 快速射电暴的起源可能与银河系内的磁星相关 ， 但仅靠射电望远镜的数据无法最终确认 。
但很快 ， 中国“慧眼”卫星的观测结果为全球天文学界提供了答案 ， 证认了快速射电暴FRB 200428来自银河系内的磁星SGR J1935+2154 。 这一最新观测结果引发国际天文学界广泛关注 ， 在19日正式刊发于《自然·天文学》杂志前 ， 其预印本文章就已被大量转载引用 ， 被认为是“破解快速射电暴起源之谜的一块重要拼图” 。
【专访|专访：见证宇宙奥秘，中国将为人类天文学发展贡献更大力量——访“慧眼”卫星首席科学家张双南】“当然 ， （这）也有运气的成分 。 ”张双南笑着说 。 不过 ， “好运气”的背后是“硬实力” 。 2017年6月发射升空的“慧眼”卫星是中国第一颗空间X射线天文卫星 ， 与国外同类卫星相比 ， 它具有覆盖能段宽、在高能X射线能段的有效面积大、时间分辨率高、有效工作时间占比高等优点 。 也正因为如此 ， “慧眼”能“看到”首个与神秘快速射电暴相关联的X射线暴 ， 并在国际上首先证认该X射线暴包含的两个X射线脉冲是快速射电暴的高能对应体 ， 从而确认快速射电暴FRB 200428来自磁星 。
卫星的硬件条件是“眼力” ， 何时看、往哪看 ， 更考验科研人员的脑力 。 “慧眼”卫星观测时间极其宝贵 。 “如果折换成人民币的话 ， 看一天的成本相当于30万元人民币 ， 决定观测内容总会让人有点纠结 。 ”张双南说 。
2020年4月下旬 ， 银河系内磁星SGR J1935+2154活动频繁 。 作为“慧眼”卫星首席科学家 ， 张双南接受北京师范大学研究人员林琳建议 ， 于当月28日上午11时左右通过中科院空间科学先导项目的地面运控系统发出指令 ， 暂停“慧眼”正在进行的任务 ， 转向这颗磁星实时观测 。 当时 ， 全球窄视场天文观测装置中 ， 只有“慧眼”在观测这颗磁星 。 幸运的是 ， “我们启动7小时后 ， 就第一次同时看到了快速射电暴和X射线爆发 ， 这是非常重要的事情” 。
有关快速射电暴起源的猜测有50多种 ， 其中包括其来自中子星、黑洞等推测 ， 也有科学家将其与外星文明信号相关联 。 “慧眼”卫星的最新观测成果是否意味着给出了最终答案？
“大自然总喜欢和我们做游戏 ， 银河系内的快速射电暴是否与银河系外完全一样？大自然会不会有其他的玩法 ， 相信未来的游戏会变得更加有趣 ， ”张双南说 ， “我们不能说没有别的起源 ， 但至少我们证明了磁星是起源之一 ， 是破解快速射电暴起源之谜的一块重要拼图 。 ”
谈到“慧眼”的继任者——中国领导的大型国际合作空间项目“增强型X射线时变与偏振空间天文台”（eXTP）时 ， 张双南介绍说 ， 已进入方案设计阶段的eXTP将成为2027年后国际领先的旗舰级空间X射线天文台 ， “其综合性能相比于国际同类卫星有一个数量级以上的提升 ， 将把中国的空间高能天文研究进一步带入国际领先水平” 。
“人类仰望天空的原因 ， 来自我们人类本能的好奇心 ， 对于天文学研究来说 ， 我们解决了一个问题 ， 也意味着带来新的挑战 ， ”张双南说 ， “银河系外的快速射电暴因为距离更远 ， 其高能对应体将非常微弱 ， eXTP无疑将是探测它们的理想设备 。 ”
张双南说 ， 天文学发展“需要利用全世界的天文资源 ， 因为我们每个人看到的天空都是有限的 ， 要想对任何一个天体做不间断的详细观测 ， 需要动用整个世界的资源” ， 也正因为如此 ， 中国“慧眼”、“中国天眼”望远镜以及未来的eXTP天文台“对全世界开放 ， 中国会在天文学领域贡献更大的力量” 。 （完）
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