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窺見宇宙“嬰兒時(shí)期”的模樣 ——中法天文衛(wèi)星發(fā)布首批科學(xué)成果

2025-06-09 

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窺見宇宙“嬰兒時(shí)期”的模樣 ——中法天文衛(wèi)星發(fā)布首批科學(xué)成果(圖1)

  自去年6月發(fā)射升空,在軌飛行10個(gè)月來,已順利完成衛(wèi)星平臺、科學(xué)儀器的在軌測試任務(wù);迄今已探測到超過100例伽馬暴,發(fā)現(xiàn)多例特殊類型伽馬射線暴,刷新了短時(shí)標(biāo)伽馬暴的最遠(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;最引人注目的是一例來自130億年前的伽馬暴——4月24日,在上海舉行的“中國航天日”活動(dòng)上,中法天文衛(wèi)星(SVOM,空間多波段變源監(jiān)視器)發(fā)布首批科學(xué)成果。

  伽馬暴是宇宙中最劇烈的恒星爆發(fā)現(xiàn)象,被稱為“恒星葬禮上的宇宙焰火”,其短時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)輻射能量可超過太陽一生釋放能量的總和。

  伽馬暴探測就像一場接力賽,需要全球空間、地面觀測設(shè)備的參與,環(huán)環(huán)相扣,鏈路中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)造成了信息延遲,后續(xù)的觀測設(shè)備都很難發(fā)揮作用。而中法天文衛(wèi)星系統(tǒng)是迄今為止全球?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)。

  法國首席科學(xué)家貝特朗·科迪爾(Bertrand CORDIER)介紹:“SVOM衛(wèi)星對富X射線伽馬射線暴特別敏感,這些富X射線伽馬射線暴發(fā)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?!?

  此次被“看見”的來自130億年前的伽馬暴GRB250314A,紅移高達(dá)7.3,來自宇宙誕生僅7.3億年時(shí)的極早期。據(jù)科學(xué)家分析,它可能源自宇宙最早期恒星塌縮形成黑洞或中子星,其光線億年才被中法天文衛(wèi)星捕獲。這一發(fā)現(xiàn)打破了保持近12年的國際紀(jì)錄。中法天文衛(wèi)星還成功探測到紅移值達(dá)2.681的編號為GRB 241105A的伽馬暴,刷新了短時(shí)標(biāo)伽馬暴的最遠(yuǎn)觀測紀(jì)錄。觀測數(shù)據(jù)分析表明,該伽馬暴可能源于中子星或黑洞并合。

  在軌測試階段,中法天文衛(wèi)星與我國“天關(guān)”衛(wèi)星開展多次聯(lián)合觀測,確認(rèn)了14例對應(yīng)體,這些觀測結(jié)果及時(shí)向國際科學(xué)界共享。協(xié)同觀測結(jié)果驗(yàn)證了中法天文衛(wèi)星的快速響應(yīng)能力和光學(xué)對應(yīng)體探測優(yōu)勢,為未來與其他空間探測器的深度協(xié)同觀測奠定了基礎(chǔ)。

  中法天文衛(wèi)星項(xiàng)目中方首席科學(xué)家魏建彥表示:“這些發(fā)現(xiàn)不僅驗(yàn)證了衛(wèi)星的卓越性能,更重要的是為研究宇宙早期恒星形成、黑洞誕生、致密天體并合等前沿課題提供了全新視角。特別是紅移7.3的伽馬暴,就像一扇時(shí)空之窗,讓我們得以窺見宇宙嬰兒時(shí)期的模樣?!?

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  記者了解到,中法天文衛(wèi)星項(xiàng)目是中法兩國政府間的重要航天合作項(xiàng)目,由中國國家航天局(CNSA)和法國國家空間研究中心(CNES)聯(lián)合立項(xiàng),中國科學(xué)院(CAS)與法國國家空間研究中心(CNES)聯(lián)合開展工程實(shí)施。項(xiàng)目自2005年啟動(dòng)論證,2006年10月中法兩國簽署備忘錄,確定中法天文衛(wèi)星任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、合作方式等。到此次順利交付,項(xiàng)目合作前后歷時(shí)近二十年。

  4月23日,在上海張江,中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院將中法天文衛(wèi)星正式交付給中國科學(xué)院國家天文臺投入使用。衛(wèi)星的交付使用以及首批科學(xué)成果聯(lián)合發(fā)布,不僅是中法天文衛(wèi)星項(xiàng)目的里程碑,更是兩個(gè)航天大國高水平深度國際航天合作的獨(dú)特典范,將推動(dòng)全球時(shí)域天文學(xué)觀測研究進(jìn)入新階段。