中國發射天文黑科技衞星

本報記者 李司坤

12月10日，我國在西昌衞星發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體全天監測器衞星發射升空，衞星順利進入預定軌道。這個名很長、還有點拗口的衞星到底採用了哪些黑科技，又可以探測哪些天文現象呢？

據報道，引力波暴高能電磁對應體全天監測器（GECAM）由中科院空間科學（二期）先導專項部署，兩顆小衞星採用共軛軌道的星座佈局，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等高能天體爆發現象進行全天監測，推動破解黑洞、中子星等緻密天體的形成和演化，以及雙緻密星併合之謎。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象，為進一步研究其物理機制提供科學觀測數據。

為了利於科學傳播，GECAM暱稱為“極目”，兩顆衞星“小極”和“小目”分佈於地球兩側，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現象進行觀測，快速下傳併發布觀測警報，引導國內外科學家利用各類望遠鏡進行觀測。

中國科學院國家天文台研究員、宇宙暗物質暗能量組首席科學家陳學雷10日對《環球時報》記者表示，引力波於2015年被探測到第一個事例，後來人類又探測到了很多這樣的事例。可以説在引力波問題上，天文學經過很長時間攻關，終於取得突破，現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，通常是兩個緻密的天體，比如兩個黑洞，或兩個中子星，或一個黑洞和一箇中子星，二者離得很近時，它們最後會併合到一起。在併合時，它們最後會繞着轉若干圈，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，在發出引力波的同時，也可能產生通常我們所説的光信號。光其實是一種電磁波，廣泛地説就是電磁信號，發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生。

據介紹，兩個黑洞併合的時候，是不是一定會產生這種電磁波信號，現在大家還不清楚，因為單純從最簡單的黑洞性質來看，只有引力波信號，沒有別的信號。但黑洞周圍也有物質和電磁場，某些情況下也可以產生電磁信號。如果是兩個中子星撞到一起的話，就可以產生很強的信號。一個知名的例子發生在2017年，當時有兩顆中子星撞到一起，被人類看到了。對於這種現象，我們管它叫“引力波信號電磁對應體”，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，中國發射這兩顆衞星的想法，也是在引力波被發現後產生。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，因為相關技術還是很複雜的。但如果我們發射一種尋找引力波對應電磁信號的衞星，就可以用一些我們已經掌握的技術。從這一想法被提出到現在發射，不過四五年時間，進度非常快。可以説我們抓住了“戰機”。對於“極目”這個暱稱，陳學雷稱，通俗地講，這兩顆衞星也可以被稱為“能看到引力波事件閃光”的衞星。

據《環球時報》記者瞭解，空間科學戰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，專項一期部署發射了“悟空”“墨子”“慧眼”“實踐十號”等科學衞星。二期還將有多個空間科學衞星計劃。▲