本報(bào)記者 李司坤
12月10日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征十一號(hào)遙九固體運(yùn)載火箭將引力波暴高能電磁對(duì)應(yīng)體全天監(jiān)測(cè)器衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。這個(gè)名很長(zhǎng)、還有點(diǎn)拗口的衛(wèi)星到底采用了哪些黑科技,又可以探測(cè)哪些天文現(xiàn)象呢?
據(jù)報(bào)道,引力波暴高能電磁對(duì)應(yīng)體全天監(jiān)測(cè)器(GECAM)由中科院空間科學(xué)(二期)先導(dǎo)專項(xiàng)部署,兩顆小衛(wèi)星采用共軛軌道的星座布局,將對(duì)引力波伽馬暴、快速射電暴高能輻射,特殊伽馬暴和磁星爆發(fā)等高能天體爆發(fā)現(xiàn)象進(jìn)行全天監(jiān)測(cè),推動(dòng)破解黑洞、中子星等致密天體的形成和演化,以及雙致密星并合之謎。此外,GECAM還將探測(cè)太陽耀斑、地球伽馬閃和地球電子束等日地空間高能輻射現(xiàn)象,為進(jìn)一步研究其物理機(jī)制提供科學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù)。
為了利于科學(xué)傳播,GECAM昵稱為“極目”,兩顆衛(wèi)星“小極”和“小目”分布于地球兩側(cè),形成兩“極”之勢(shì),猶如二“目”,將對(duì)黑洞、中子星等極端天體的劇烈爆發(fā)現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè),快速下傳并發(fā)布觀測(cè)警報(bào),引導(dǎo)國內(nèi)外科學(xué)家利用各類望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)。
中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員、宇宙暗物質(zhì)暗能量組首席科學(xué)家陳學(xué)雷10日對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示,引力波于2015年被探測(cè)到第一個(gè)事例,后來人類又探測(cè)到了很多這樣的事例??梢哉f在引力波問題上,天文學(xué)經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間攻關(guān),終于取得突破,現(xiàn)在開始進(jìn)入一個(gè)繁榮時(shí)期,對(duì)它有了大量觀測(cè)。
陳學(xué)雷解釋稱,通常是兩個(gè)致密的天體,比如兩個(gè)黑洞,或兩個(gè)中子星,或一個(gè)黑洞和一個(gè)中子星,二者離得很近時(shí),它們最后會(huì)并合到一起。在并合時(shí),它們最后會(huì)繞著轉(zhuǎn)若干圈,在這個(gè)過程當(dāng)中,會(huì)釋放出比較強(qiáng)的引力波信號(hào),而這一信號(hào)被人類探測(cè)到了。陳學(xué)雷表示,這些天體碰撞到一起,在發(fā)出引力波的同時(shí),也可能產(chǎn)生通常我們所說的光信號(hào)。光其實(shí)是一種電磁波,廣泛地說就是電磁信號(hào),發(fā)出來的光有可能是伽馬射線,也可能是可見光或者紅外光,甚至射電信號(hào)。上述情況在不同的過程中都有可能產(chǎn)生。
據(jù)介紹,兩個(gè)黑洞并合的時(shí)候,是不是一定會(huì)產(chǎn)生這種電磁波信號(hào),現(xiàn)在大家還不清楚,因?yàn)閱渭儚淖詈?jiǎn)單的黑洞性質(zhì)來看,只有引力波信號(hào),沒有別的信號(hào)。但黑洞周圍也有物質(zhì)和電磁場(chǎng),某些情況下也可以產(chǎn)生電磁信號(hào)。如果是兩個(gè)中子星撞到一起的話,就可以產(chǎn)生很強(qiáng)的信號(hào)。一個(gè)知名的例子發(fā)生在2017年,當(dāng)時(shí)有兩顆中子星撞到一起,被人類看到了。對(duì)于這種現(xiàn)象,我們管它叫“引力波信號(hào)電磁對(duì)應(yīng)體”,在同一個(gè)事件當(dāng)中,它既釋放出引力波來,同時(shí)又會(huì)閃一下光,可能是可見光,也可能是別的波段的光。
陳學(xué)雷表示,中國發(fā)射這兩顆衛(wèi)星的想法,也是在引力波被發(fā)現(xiàn)后產(chǎn)生。當(dāng)時(shí)中科院高能物理所的科學(xué)家提了一個(gè)想法:引力波探測(cè)在國外已經(jīng)做成,我國如果想要在引力波本身探測(cè)上有所突破不一定能馬上做成,因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)還是很復(fù)雜的。但如果我們發(fā)射一種尋找引力波對(duì)應(yīng)電磁信號(hào)的衛(wèi)星,就可以用一些我們已經(jīng)掌握的技術(shù)。從這一想法被提出到現(xiàn)在發(fā)射,不過四五年時(shí)間,進(jìn)度非???。可以說我們抓住了“戰(zhàn)機(jī)”。對(duì)于“極目”這個(gè)昵稱,陳學(xué)雷稱,通俗地講,這兩顆衛(wèi)星也可以被稱為“能看到引力波事件閃光”的衛(wèi)星。
據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解,空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)是中國科學(xué)院“率先行動(dòng)”計(jì)劃的重要組成部分,專項(xiàng)一期部署發(fā)射了“悟空”“墨子”“慧眼”“實(shí)踐十號(hào)”等科學(xué)衛(wèi)星。二期還將有多個(gè)空間科學(xué)衛(wèi)星計(jì)劃。▲