“慧眼”——硬X射线调製望远镜（Insight-HXMT）是中国第一颗星载X射线天文台。日前在厦门举办的第一届中国空间科学大会期间，“慧眼”卫星项目组发布一批针对黑洞、中子星X射线双星高精度、高频度定点观测的系列科学成果。“慧眼”卫星观察到，黑洞和中子星附近的物质发出X射线的準周期变化可以存在於更高的能量範围，发现了黑洞系统中迄今最高能量的準周期振荡现象，这意味着“慧眼”系列成果开启研究黑洞和中子星系统的新窗口。/大公报记者 刘凝哲北京报道
“慧眼”卫星於2011年立项，2017年6月在酒泉卫星发射基地升空，2018年1月底正式交付使用。在轨运行两年多以来，“慧眼”开展各类观测1000余次，获得科学数据29TB。作为中国第一颗X射线天文卫星，“慧眼”卫星已成功监测双中子星併合引力波事件电磁对应体，完成了脉衝星导航实验。此次发布的科学成果，是“慧眼”卫星对X射线双星的系列观测结果。
观测强源无光子堆积效应
据介绍，X射线双星是由黑洞或中子星与一个正常恒星组成的双星系统，正常恒星物质在强引力作用下落向黑洞或中子星，形成围绕黑洞和中子星高速转动的物质盘（吸积盘），并发出强烈的X射线辐射。X射线双星的快速光变和能谱是研究强引力场、强磁场，以及物质在强引力场和强磁场下的动力学过程和辐射过程的主要探针。
与国外的X射线卫星相比，“慧眼”卫星具有覆盖能段宽、高能X射线能段有效面积最大、时间分辨率高、观测强源没有光子堆积效应等突出优点，可探索比以往更靠近黑洞视界或中子星表面的区域。
科学家们通过利用“慧眼”卫星进行系列观测，将对黑洞系统準周期振荡（QPO）现象研究的能量上限从30千电子伏特（keV）提高到100keV，等於开启研究黑洞系统的新窗口。在人类发现的第一个宇宙X射线源天蠍座X-1中发现了最高能量的千赫兹QPO，说明其起源於非热高能物理过程，对当前最为流行的千赫兹QPO起源模型提出了严峻挑战。
此外，“慧眼”还首次观测到中子星X射线双星在流强位於特定值时吸积盘状态的跃变，验证了光辐射压导致吸积盘结构突变这一已提出近半个世纪的理论。
取得一系列破天荒成果
同时，首次观测到中子星表面单个热核暴的X射线光子“阵雨”对温度高达几亿度高温电子冕的快速冷却现象，为研究高温电子冕的辐射和形成机制提供了“独门”探针。从单个热核暴观测到的热核暴与吸积盘相互作用，为限制吸积盘最内半径提供新手段。
“慧眼”也确定了中子星X射线双星武仙座X-1的X射线迴旋吸收线能量不再下降，证明X射线辐射区附近磁场强度经历近20年缓慢下降之后已趋稳定，为理解中子星性质提供新的观测依据。
（《大公报》2019年10月27日 A9版 http://www.takungpao.com/news/232108/2019/1027/366350.html）
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