中國“慧眼”見證宇宙奧秘 全球共享未來可期

配圖：2月19日，在中國科學(xué)院高能物理研究所（高能所）舉行的發(fā)布會上，慧眼衛(wèi)星首席科學(xué)家張雙南研究員在介紹成果。2月19日，國際著名期刊《Nature Astronomy》（《自然·天文學(xué)》）在線發(fā)表了慧眼（HXMT）衛(wèi)星最新觀測結(jié)果：慧眼衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)首個跟神秘的快速射電暴相關(guān)聯(lián)的X射線暴，確認(rèn)其來自銀河系內(nèi)的磁星SGR J1935+2154，并在國際上首先證認(rèn)該X射線暴包含的兩個X射線脈沖是快速射電暴的高能對應(yīng)體。這一發(fā)現(xiàn)，與國際上其它望遠(yuǎn)鏡的觀測一起，證明快速射電暴可以起源于磁星爆發(fā)，破解了快速射電暴的起源之謎，并為理解快速射電暴的輻射機制和磁星的爆發(fā)機制提供了至關(guān)重要的數(shù)據(jù)。新華社記者 金立旺 攝

 

“中國政府對基礎(chǔ)科學(xué)的支持，讓我為中國同行感到高興；作為一個大國，中國正為現(xiàn)代科學(xué)做出巨大貢獻(xiàn)，這令人激動。”美國國家科學(xué)院院士、加州理工學(xué)院天文學(xué)家什里尼瓦斯·庫爾卡尼18日通過視頻接受新華社記者專訪時說。

 

證認(rèn)宇宙神秘天文現(xiàn)象快速射電暴（FRB）的一種起源是磁星——英國《自然·天文學(xué)》19日在線發(fā)表的中國“慧眼”衛(wèi)星（HXMT）研究成果在國際天文學(xué)界引發(fā)轟動。

 

在“慧眼”衛(wèi)星研究團隊看來，這一重要研究成果受益于此前全球天文學(xué)家的共同努力，是國際合作在天文學(xué)界成為普遍共識和重要趨勢的明證。

 

這不是終點。向全球開放的中國“慧眼”、下一代天文臺等將為全球科學(xué)家提供新的支持，不斷迎接“新的開始”。

 

合作，破解宇宙的奧秘

 

1967年，天文學(xué)界首次報告了伽馬射線暴。大約30年后，人類才探測到其中有一類長暴來自大質(zhì)量恒星坍塌。又過了約20年，另一類短暴才被證明來自兩顆中子星爆發(fā)。

 

與伽馬射線暴相比，2007年首次報告的快速射電暴能量更低，但其起源之謎卻被更快破解。僅13年后，中國“慧眼”和其他望遠(yuǎn)鏡就揭開了其神秘面紗。

 

“快速射電暴的研究進(jìn)展很大程度得益于國際天文學(xué)界對伽馬射線暴的研究……動用了全世界的天文學(xué)資源，包括X射線望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、射電望遠(yuǎn)鏡等多種觀測手段，也包括引力波等相關(guān)研究。”“慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家、中科院粒子天體物理重點實驗室主任張雙南對記者說。

 

2007年以來，全世界的天文學(xué)家和團隊，包括中國“慧眼”衛(wèi)星團隊，都加入了快速射電暴的相關(guān)研究。包括“慧眼”在內(nèi)的技術(shù)和設(shè)備不斷進(jìn)步，國際天文學(xué)界的快速響應(yīng)能力也不斷加強。

 

正是由于國際合作不斷加深，破解快速射電暴這一神秘天文現(xiàn)象的起源之謎，在“慧眼”團隊看來，是一件“水到渠成”的事情。張雙南說：“全世界都在努力，破解這個宇宙奧秘，這就是早晚的事。”

 

2月18日 ，在中國科學(xué)院高能物理研究所空間衛(wèi)星科學(xué)運行監(jiān)測大廳，科研人員在監(jiān)測“慧眼”衛(wèi)星運行情況。新華社記者 才揚 攝

 

合作，天文學(xué)界的共識

 

“世界上有很多國家，但我們只有一片天空。”庫爾卡尼說：“在天文學(xué)領(lǐng)域，沒有一個國家能夠獨自完成研究……開展國際合作早已成為天文學(xué)界‘普遍擁有的強烈意識’。”

 

以引力波探測為例，研究論文刊發(fā)時有3000多個作者，來自70個研究團隊的1000多個單位，其中也包括“慧眼”團隊。在快速射電暴的研究中，“慧眼”團隊也曾多次與國際團隊合作。正由于“慧眼”衛(wèi)星的極佳觀測能力，中國團隊?wèi)?yīng)美國科研團隊的建議對發(fā)出快速射電暴的磁星又繼續(xù)進(jìn)行了一個月的連續(xù)觀測。

 

“但凡大型、重要的天文觀測和天文研究，均離不開國際合作。因為無論我們在地球上身處何地，仰望星空的時間都是有限的，想對任何一個天體做不間斷的詳細(xì)觀測，就必須動用全球天文資源，開展國際合作。”張雙南說。

 

庫爾卡尼另外指出，建造天文學(xué)設(shè)施的成本通常十分高昂，國際合作還可以避免資源浪費。

 

合作，中國堅持的態(tài)度

 

在國際天文學(xué)的一個主流研究方向——時域天文學(xué)領(lǐng)域，被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）和“慧眼”衛(wèi)星目前都是“大腕”。據(jù)介紹，“慧眼”衛(wèi)星的客座觀測時間對全球開放。以2020年為例，該衛(wèi)星三分之二的觀測時間對國際天文界開放。

 

“我們經(jīng)常接到各國科學(xué)家的觀測要求，每年也會向全球征集觀測提案，且數(shù)據(jù)向全世界開放。誰要用數(shù)據(jù)都可以到我們的網(wǎng)站上下載，各國研究人員都可以拿數(shù)據(jù)去分析，但更多人希望我們把分析的結(jié)果公布出來，所以我們也會為大家提供這樣的服務(wù)。”張雙南說。

 

作為“慧眼”的繼任者，已經(jīng)進(jìn)入方案設(shè)計階段的“增強型X射線時變與偏振空間天文臺”（eXTP）在X射線領(lǐng)域的觀測能力將至少提高100倍。它本身就是一個大的國際合作團隊，有將近20個國家、100多個研究所、幾百個天文學(xué)家參與其中，可以說從一開始就肩負(fù)著全球使命。

 

事實上，包括被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡等在內(nèi)的眾多中國尖端科研設(shè)備均從建設(shè)之初就確立了按國際慣例逐步開放的原則，以更好地發(fā)揮其科學(xué)效能，促進(jìn)重大科學(xué)成果產(chǎn)出，為全人類探索和認(rèn)識宇宙做出貢獻(xiàn)。

 

為世界科學(xué)界提供中國智慧，為全球工程界提供中國技術(shù)，為人類和平利用太空、推動構(gòu)建人類命運共同體貢獻(xiàn)更多中國力量，這是中國堅持的開放態(tài)度。

 

新華社電 記者郭爽 郭亞冬