中国“天关”卫星发射成功，多项科学发现引领X射线天文观测新突破

中国“天关”卫星发射成功，多项科学发现引领X射线天文观测新突破

2024年1月9日，我国成功发射了首颗大视场X射线天文卫星——“天关”卫星。这颗卫星凭借其独特的“龙虾眼”X射线聚焦镜和创新的CMOS探测器技术，在轨运行期间取得了多项重大科学发现，为人类探索宇宙奥秘提供了新的视角和数据。

“天关”卫星的核心载荷是宽视场X射线望远镜（WXT），也被称为“万星瞳”。其独特的“龙虾眼”X射线聚焦镜设计，是该卫星最引人注目的技术创新。这种设计灵感源自美国天文学家罗杰·安吉尔1979年的论文，但真正将其从概念变为现实的是中国科研团队的不懈努力。

“龙虾眼”结构的X射线聚焦镜具有超宽的观测视野和超强的观测能力，能够捕捉到更多来自宇宙深处的X射线信号。这种设计使得“天关”卫星在X射线探测领域达到了国际领先水平，其探测灵敏度和空间分辨率比现有设备提高了至少一个数量级。

“天关”卫星在轨运行期间，成功探测到多种类型的暂现天体，包括恒星、白矮星、中子星、黑洞等。更令人兴奋的是，它还发现了一种可能的新型暂现天体EP240408a。这种天体的光谱和时变特征与目前已知的天体类型均不完全一致，其辐射集中在X射线，且较为暗弱，持续时间只有10天左右，很难被其他X射线和其他波段的望远镜探测到。

这一发现对于拓展我们对宇宙暂现天体族群的认识以及理解极端物理过程具有重要的科学价值。相关研究成果已在线发表于《中国科学：物理学 力学 天文学》杂志，彰显了中国在探索宇宙征程中的重要贡献。

“天关”卫星的视野不仅限于银河系内，还成功探测到来自256亿光年之外的伽马射线暴EP240315a。这一发现证明了该卫星探测来自早期宇宙伽马暴的能力，也为进一步理解恒星塌缩产生黑洞及相对论性喷流的物理过程提供了新的视角。

这一发现表明，“天关”卫星具有探测遥远早期宇宙伽马射线暴的能力，为研究恒星塌缩产生黑洞及相对论性喷流的物理过程提供了新的观测数据。

“天关”卫星还成功获取了由中国自主研制设备观测到的首张全天X射线天图。这是中国在空间X射线天文探测领域的重大突破，标志着X射线时域天文领域进入了新的时代。

这张天图展示了“天关”卫星宽视场X射线望远镜探测到的6800多个X射线源在天球上的分布，为天文学家研究宇宙中的高能天体提供了宝贵的数据资源。

“天关”这一名称源于我国北宋至和元年（公元1054年）司天监观测并记录的“天关客星”超新星爆发（SN1054）。这颗超新星爆发是人类历史上最重要的天文事件之一，其遗骸形成的蟹状星云是国际天文届广泛引用的《梅西耶星表》（1771）中的第一号天体（M1）。将这颗卫星命名为“天关”，不仅体现了中国在超新星爆发观测记录方面的深厚渊源，也彰显了中国对世界天文学的卓越贡献。

“天关”卫星的发射和首批科学成果的发布，标志着中国在空间X射线天文探测领域迈出了重要一步。它不仅在技术上实现了重大突破，还在科学发现上取得了丰硕成果。这些成就不仅展示了中国在空间科学领域的技术实力，也为全球天文学研究提供了新的数据和视角。

随着“天关”卫星的持续运行，我们有理由期待更多令人振奋的科学发现。这颗卫星将继续在浩瀚的宇宙中探寻未知，为人类揭开更多宇宙奥秘。