技术装备 > 核分析技术 > 正文

清华“极光计划”实现天体软X射线偏振测量

发布:2020-05-12 15:47:41     来源:北京日报
2018年10月29日,酒泉卫星发射中心,“铜川一号”立方星发射,其上搭载的“极光计划”顺利升空。这是清华大学主导的首个空间天文项目,经过一年观测,项目配备的X射线偏振探测器捕捉到来自蟹状星云及脉冲星的软X射线偏振信号,首次发现了脉冲星自转突变和恢复过程中X射线偏振信号的变化,说明在此过程中脉冲星磁场发生了变化。该研究实现了历史上第二次天体软X射线偏振测量,成果作为封面文章,昨日(11日)登上《自然·天文》封面。

X射线偏振是独特的天体物理探针,是研究黑洞、中子星等高能天体的强有力工具。1968年,美国科学家率先开展了天文X射线偏振探测,于1971年在一次探空火箭实验中见到了成功的希望,并在1975年发射的OSO-8卫星上完成了第一次精确测量,这次测量发现了蟹状星云的X射线辐射具有高度线偏振。

此后几十年间,科学家们不断论证X射线偏振的用处,预言探测偏振对天体物理的科学价值,却再也没有第二个X射线偏振探测设备在空间运行。

2009年,清华大学天文系教授冯骅带领团队开始对X射线偏振探测技术进行探索和改进,在实验室里研制出了高灵敏度低系统误差的X射线偏振仪。此后,冯骅提出了“极光计划”,希望利用微纳卫星平台在卫星轨道上直接验证X射线偏振探测技术,从而提高技术成熟度,为未来的空间天文探测所用。2018年10月29日,“极光计划”探测器发射升空。

2019年3月,探测器进入常规观测,盯准了蟹状星云脉冲星。似时钟般运转精确的脉冲星常会在某一个时间点发生一次自转周期突变,然后慢慢恢复,这种自转突变是一种有待研究的天文现象。2019年7月23日,蟹状星云脉冲星的自转突变被X射线偏振探测器捕捉。“我们观测到,经过几十天,脉冲星的偏振信号又慢慢恢复,这一新的发现有助于理解脉冲星、也就是中子星的内部结构。”冯骅团队成员、清华博士后李红回忆。

“极光计划”探测器是40多年来国际上第一个专门的空间天文软X射线偏振探测器,这一探测结果也标志着停滞了40多年的天文软X射线偏振探测窗口重新开启。

推荐阅读
科学家使用核分析技术发现第一个已知的外星蛋白

科学家使用核分析技术发现第一个已知的外星蛋白

一个新发现可能是我们寻找生命是否会在太阳系其他地方出现的线索。科学家认为,使用一种新的分析技术,他们发现了一种外星蛋白,该蛋白藏在陨石中,该陨石在30年前坠落到地球上。 1583208179
核分析技术助力微藻中磷的机制研究

核分析技术助力微藻中磷的机制研究

磷作为一种不可或缺的生命元素,被广泛应用于食品生产和制造业。全球范围的磷储量短缺问题,促使再生磷资源开发利用,成为关注的焦点。微藻是富营养化的主要产物,其中约10%的干重生物量由营养物质氮和磷组成,从微藻中回收磷,在控制环境污染和养分循环利用方面,均具有重要意义。 1583832136
X射线探伤检测分析以及三维数字化扫描修复杭州古塔保俶塔

X射线探伤检测分析以及三维数字化扫描修复杭州古塔保俶塔

4月10日,碧波万顷,层峦叠翠,西子湖畔的杭州进入“春日时间”。矗立于杭州西湖北岸的保俶塔也于近日完成维护保养,即将“痊愈”亮相。 1586693934
X射线观测固态氢结构:极高压下的氢

X射线观测固态氢结构:极高压下的氢

人们对氢在极高压下的性质知之甚少。现在有实验揭示了氢在高压下分子排列的关键细节。 1587614262
北票喇嘛洞墓地甲胄保护修复实验室搭建完成 利用x射线对甲胄进行清理

北票喇嘛洞墓地甲胄保护修复实验室搭建完成 利用x射线对甲胄进行清理

记者从省文物考古研究院了解到,该院考古工作人员日前赴本溪博物馆开展“北票喇嘛洞墓地IM5出土甲胄保护修复项目”。连日来考古工作人员对保护修复实验室进行了改造、维修,目前已搭建完成。考古工作人员将按项目的工作计划逐步开展。 1587623348
阅读排行榜