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中法天文卫星首批科学成果发布,捕捉到130亿年前的伽马暴信号

发布时间:2025-04-24 【字体: 小 中 大  】 【打印】
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2025年4月24日,中法天文卫星(空间多波段变源监视器,SVOM)正式发布首批科学成果。

中法天文卫星由中国科学院微小卫星创新研究院抓总研制,于2024年6月22日在我国西昌卫星发射中心成功发射,预计将在轨工作至少3年。目前卫星已顺利完成各项在轨测试任务,2025年4月23日,卫星交付使用仪式在上海张江举行,正式交付给中国科学院国家天文台使用。


发现多个特殊类型伽马暴

伽马暴是宇宙中最剧烈的恒星爆发现象,持续时间从毫秒到数分钟不等,其短时间内瞬时辐射能量可超过太阳一生释放能量的总和。

迄今,SVOM已探测到了超过100例伽马暴,发现了多例特殊类型伽马射线暴,刷新了短时标伽马暴的最远观测纪录。通过星地联合观测,有22例伽马暴成功获取了光谱红移。

在这些成果中,最引人注目的是一例来自130亿年前的伽马暴GRB 250314A,红移高达7.3,来自宇宙诞生仅7.3亿年的极早期,其光线在宇宙中传播了约130亿年后,被SVOM成功捕获。据分析,它可能源自宇宙最早期恒星塌缩形成的黑洞或中子星,这让人类得以窥见宇宙婴儿时期的模样。

此外,SVOM还探测到富X射线伽马暴与超新星关联的观测证据,有助于科学家揭示此类伽马暴起源;捕捉到伽马暴的长时间持续爆发活动,为探索伽马暴前身星类型,及中心引擎活动提供了重要观测数据;捕捉到伽马暴延迟的光学辐射,为理解X射线余辉缓慢衰减成分的物理起源,提供了直接线索;发现可能是被厚物质层包裹的伽马暴,弥补了该参数空间下长期稀缺的优质观测样本,进一步完善了伽马暴余辉的理论模型。

同时SVOM还成功探测到编号为GRB 241105A的伽马暴,其红移值达2.681,刷新了最远短暴探测纪录。观测数据分析表明,该伽马暴可能源于中子星或黑洞参与的并合事件。


卓越的探测能力

SVOM搭载了我国研制的伽马射线监视器(GRM)、光学望远镜(VT),和法国研制的硬X射线相机(Eclairs)、软X射线望远镜(MXT),具备大视场伽马暴探测和高精度X射线、可见光后随观测能力。

卫星系统在轨运行10个月表现优异,展现出多波段覆盖、自主快速响应、精准高稳观测、全球天地协同等四大核心能力。

伽马暴探测就像一场接力赛,需要全球空间、地面观测设备的参与,环环相扣,链路中的任何一个节点造成了信息延迟,后续的观测设备很难发挥作用。

在轨测试阶段,SVOM与“天关”卫星开展了多次联合观测。SVOM所携带的光学望远镜凭借其卓越的观测性能,对“天关”卫星发现的20个X射线暂现源进行了快速后随观测,确认了14例对应体,这些观测结果及时向国际科学界共享。

协同观测结果充分验证了SVOM的快速响应能力和光学对应体探测优势,为未来与其他空间探测器的深度协同观测奠定了重要基础。


航天合作里程碑

SVOM是中国和法国政府间重要航天合作项目,由中国国家航天局和法国国家空间研究中心联合立项,中国科学院与法国国家空间研究中心联合开展工程实施。

SVOM是迄今为止,全球对伽马暴开展多波段综合观测能力最强的卫星系统,它的交付使用以及首批科学成果联合发布,不仅是该项目的里程碑,更是中法两个航天大国高水平深度国际航天合作的独特典范,将推动全球时域天文学观测研究进入新阶段。



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