本報記者 李司坤
12月10日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征十一號遙九固體運載火箭將引力波暴高能電磁對應(yīng)體全天監(jiān)測器衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進入預定軌道。這個名很長、還有點拗口的衛(wèi)星到底采用了哪些黑科技,又可以探測哪些天文現(xiàn)象呢?
據(jù)報道,引力波暴高能電磁對應(yīng)體全天監(jiān)測器(GECAM)由中科院空間科學(二期)先導專項部署,兩顆小衛(wèi)星采用共軛軌道的星座布局,將對引力波伽馬暴、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)象進行全天監(jiān)測,推動破解黑洞、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,為進一步研究其物理機制提供科學觀測數(shù)據(jù)。
為了利于科學傳播,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,猶如二“目”,將對黑洞、中子星等極端天體的劇烈爆發(fā)現(xiàn)象進行觀測,快速下傳并發(fā)布觀測警報,引導國內(nèi)外科學家利用各類望遠鏡進行觀測。
中國科學院國家天文臺研究員、宇宙暗物質(zhì)暗能量組首席科學家陳學雷10日對《環(huán)球時報》記者表示,引力波于2015年被探測到第一個事例,后來人類又探測到了很多這樣的事例??梢哉f在引力波問題上,天文學經(jīng)過很長時間攻關(guān),終于取得突破,現(xiàn)在開始進入一個繁榮時期,對它有了大量觀測。
陳學雷解釋稱,通常是兩個致密的天體,比如兩個黑洞,或兩個中子星,或一個黑洞和一個中子星,二者離得很近時,它們最后會并合到一起。在并合時,它們最后會繞著轉(zhuǎn)若干圈,在這個過程當中,會釋放出比較強的引力波信號,而這一信號被人類探測到了。陳學雷表示,這些天體碰撞到一起,在發(fā)出引力波的同時,也可能產(chǎn)生通常我們所說的光信號。光其實是一種電磁波,廣泛地說就是電磁信號,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。上述情況在不同的過程中都有可能產(chǎn)生。
據(jù)介紹,兩個黑洞并合的時候,是不是一定會產(chǎn)生這種電磁波信號,現(xiàn)在大家還不清楚,因為單純從最簡單的黑洞性質(zhì)來看,只有引力波信號,沒有別的信號。但黑洞周圍也有物質(zhì)和電磁場,某些情況下也可以產(chǎn)生電磁信號。如果是兩個中子星撞到一起的話,就可以產(chǎn)生很強的信號。一個知名的例子發(fā)生在2017年,當時有兩顆中子星撞到一起,被人類看到了。對于這種現(xiàn)象,我們管它叫“引力波信號電磁對應(yīng)體”,在同一個事件當中,它既釋放出引力波來,同時又會閃一下光,可能是可見光,也可能是別的波段的光。
陳學雷表示,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。當時中科院高能物理所的科學家提了一個想法:引力波探測在國外已經(jīng)做成,我國如果想要在引力波本身探測上有所突破不一定能馬上做成,因為相關(guān)技術(shù)還是很復雜的。但如果我們發(fā)射一種尋找引力波對應(yīng)電磁信號的衛(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,不過四五年時間,進度非常快。可以說我們抓住了“戰(zhàn)機”。對于“極目”這個昵稱,陳學雷稱,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)球時報》記者了解,空間科學戰(zhàn)略性先導科技專項是中國科學院“率先行動”計劃的重要組成部分,專項一期部署發(fā)射了“悟空”“墨子”“慧眼”“實踐十號”等科學衛(wèi)星。二期還將有多個空間科學衛(wèi)星計劃。▲