野草2023新地扯一二完整版_嫩绿草点击由此进入在线_成品人视频免费直接观看

热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

科学家首次实现大视场龙虾眼X射线成像观测

2022-12-24 18:54     来源:中国科学院国家天文台     X射线
近日,中国科学院空间新技术试验卫星SATech-01的首个正式发表的成果在线刊出。利用卫星上搭载的EP-WXT探路者“龙虾眼天文成像仪”莱娅(LEIA,图1)的在轨测试首光,科学家成功获得了一批天体的真实大视场X射线实测图像和能谱。这是国际上首次获得并公开发布的大视场X射线聚焦成像观测结果。该成果标志着我国率先掌握了X射线龙虾眼聚焦成像技术,并实现了在轨实验验证。首批结果以《首次龙虾眼聚焦望远镜的大视场X射线在轨观测》(First Wide Field-ofview X-Ray Observations by a Lobster-eye Focusing Telescope in Orbit)为题,发表在《天体物理学快报》(Astrophysical Journal Letter)上。

传统的X射线聚焦望远镜观测视场很小,一般在1度以下。40多年前,国际上提出了微孔龙虾眼成像的概念,可以实现大视场的X射线聚焦成像。尽管光子接收面积远小于传统的望远镜,龙虾眼望远镜具有大观测视场的优势,可以对一个大的天区范围内天体的活动同时进行监测,是X射线时域天文学追求的下一代设备。然而,由于研制困难,这一目标长期未能实现。近二十年多来,国际上几个空间科学机构及实验室均在开展微孔龙虾眼技术的研发。以中科院国家天文台张臣和凌志兴为带头人的团队自2011年开展了关于这一技术的研发工作,通过自主创新,掌握了该技术的原理和应用,具有完全自主知识产权。在国家自然科学基金和中科院天文联合基金支持下,国家天文台与北方夜视集团有限公司合作,突破关键技术,研制出指标国际领先的微孔龙虾眼器件。在中科院空间科学先导专项的支持下,国家天文台研制出龙虾眼聚焦镜,并由中科院上海技术物理研究所集成研制出完整的宽视场X射线望远镜,作为中科院爱因斯坦探针(EP)卫星WXT载荷的实验模块之一。该设备的关键器件,包括龙虾眼聚焦镜和由大阵列CMOS传感器组成的焦面探测器,均为我国自主研发。这也是我国科学家首次将创新性的CMOS应用于空间X射线天文探测。

7月27日,该实验模块(后命名为莱娅)搭载由中科院微小卫星创新研究院抓总研制的空间新技术试验卫星(SATech-01)发射升空。作为EP卫星WXT探路者,莱娅的观测视场可达340平方度(18.6度x18.6度),是国际上首个宽视场X射线聚焦成像望远镜,其视场大小比国际上传统的聚焦望远镜提高了至少100倍。

国家天文台EP卫星科学中心利用莱娅的在轨开机测试观测,首次获得了一批天体的大视场X射线实测图像和能谱。图2展示了莱娅的首光图像——对银河系中心天区单次观测获得的X射线图像(左图)和地面仿真图像(右图)。结果显示,单次(约13分钟)的观测能够同时探测到多个方向上的X射线源,包含黑洞和中子星X射线双星。同时,科研人员从数据中可获得这些天体X射线辐射强度随时间变化的信息以及天体的X射线能谱。观测结果与仿真结果高度一致。莱娅创新的、独一无二的宽视场聚焦成像能力及其所验证的龙虾眼望远镜的广阔科学潜力,引起了国际同行关注。

在轨测试完成后,莱娅迄今已开展了三个多月的在轨定标实验和部分科学观测,并开始取得初步科学成果。例如,莱娅发现了一例恒星的超级X射线耀发,并引导了NASA的SWIFT和NICER空间望远镜进行跟踪观测;探测到迄今最亮的伽马射线暴的余辉辐射;完成了1/2全天X射线天图的测绘。未来,莱娅将开展常规科学观测,预计每半年可获取一次完整的全天X射线天图,发现新的X射线暂现天体和爆发天体,并将开展引力波X射线对应体的搜寻。

中科院空间新技术试验卫星(SATech-01)的目标是通过快速发射验证空间新材料、新器件、新技术,助力空间科技创新;孵化出具有重大科学意义、面向国家战略需求的空间探测仪器和项目。卫星平台及载荷的经费均为自筹。莱娅的这一成果也表明空间新技术试验卫星达到了预期目标。

图1.中科院空间新技术试验卫星(SATech-01)和搭载的莱娅龙虾眼望远镜,搭乘力箭1号火箭于7月27日在酒泉发射(图片来源中科院)。

图2.莱娅对银河系中心天区单次观测获得的X射线图像(左图)和地面仿真图像(右图),左右图的观测时长同为798s,能段为0.5-4 keV,视场18.6度x18.6度。(左图中标记为4U 1826-24的源是捕捉到的一个变亮的中子星X射线双星)。



推荐阅读

用于伽马射线天文学的立方体卫星

CubeSat 为由相对较小的团队建造、测试和操作的有效载荷提供相对快速、低成本的空间访问,学生和早期职业研究人员做出了大量贡献。紧凑型低功率探测器、读出电子设备和飞行计算机的不断进步现在已经使 X 射线和伽马射线传感有效载荷能够适应 CubeSat 任务的限制,从而允许在轨演示新技术和创新的高-能量天文观测。伽马射线感应立方体卫星肯定会通过探测和定位伽马射线暴、太阳耀斑和地球伽马射线闪光等明亮瞬变。 2022-12-29

核天体物理|追随人类探索浩瀚宇宙的脚步

在此基础上,空间天文学得到了迅速发展,人类可以突破地球大气层的阻隔,到地球以外观测天体的紫外线、红外线、X射线、γ射线等波段。新技术促使地面上的望远镜口径和分辨率不断提高,这些望远镜与空间天文卫星一道,积累了大量的观测资料,科学家得以发现了活动星系核、伽玛射线暴、X射线双星、引力透镜、暗物质与暗能量等一大批新的现象和天体。 2022-12-26

广西大学与国际合作团队观测发现宇宙中X射线偏振度最高的天体

其风云能够发射出射电、X射线、高能伽马射线等不同波段的光辐射,是目前已知最亮的脉冲星之一。 2022-12-23

观测发现:船帆座脉冲星风云存在极强偏振

广西大学物理科学与工程技术学院、广西相对论天体物理重点实验室副教授谢斐博士带领国际团队观测发现,船帆座脉冲星风云X射线辐射的偏振度趋近理论预言的最大值,证实了辐射区域的磁场完美有序,对粒子加速机制模型提出严格的限制。 2022-12-23

宇宙级“追星”!厦大科研团队揭开神秘核天体面纱

“也因此,通常通过射电或X射线观测就能搜寻到这些中子星。”顾为民解释道。中子星记录了大质量恒星的质量分布、演化历史、银河系重元素增丰等关键信息。“比如,黄金可能主要来源于中子星的碰撞。” 2022-12-22

阅读排行榜
大英县| 静宁县| 兴城市| 高州市| 色达县| 瓦房店市| 庆城县| 洛扎县| 常宁市| 漳平市|