点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:“天关”立大功!天文学家发现罕见X射线双星
首页> 光明科普> 焦点新闻 > 正文

“天关”立大功!天文学家发现罕见X射线双星

来源:中国科学报2025-02-21 10:08

  ■中国科学报记者 甘晓

  欧洲航天局的科学家基于我国“天关”卫星获得的数据,在名为“小麦哲伦云”的邻近星系内发现一组罕见双星系统。2月19日,这一发现在《天体物理杂志快报》上发表。

  该发现源自“天关”卫星搭载的宽视场X射线望远镜(WXT,中文名为万星瞳)捕捉到的短暂且高能量的X射线辐射事件,并利用其搭载的后随X射线望远镜(FXT,中文名为风行天)进行定向观测,获取源爆发期间更为详细的X射线信息。

  这是作为“天关”卫星国际合作方的欧洲航天局首篇以该卫星数据为主导发表的科学论文。论文第一作者、西班牙空间科学研究所博士后Alessio Marino表示:“在目前监测X射线的太空望远镜中,WXT是唯一一个能够以足够的灵敏度看到低能X射线的望远镜,因而捕捉到这个新的X射线源。”

  科学家认为,这一发现为探索大质量恒星的相互作用与演化开辟了新途径,印证了“天关”卫星在捕捉宇宙中转瞬即逝的新型X射线源方面具有独特能力。

  Be星+白矮星,命运迥异的罕见组合

  这组罕见双星系统由一颗质量为太阳12倍的大质量恒星和一颗质量与太阳相当但只有地球大小的白矮星组成,前者也被称为“Be星”。

  得益于“天关”卫星在天体最初爆发时便捕捉到了信号,天文学家得以对来自不同仪器的多批次数据进行分析。

  科研人员对连续6天获取的数据进行深入分析后,对这一双星系统爆发的过程进行了描述:两颗恒星环绕运行,白矮星凭借强大的引力场从其伴星那里不断拉扯物质。随着越来越多的物质(主要是氢)不断落在白矮星这个致密天体上,其强大的引力将这些物质不断压缩,直至引发一场失控的“核爆炸”。这一过程产生了一道极为明亮的闪光,涵盖了从可见光到紫外线以及X射线的广泛波段。

  这一发现令人费解,因为理论上双星系统中的两颗恒星通常一起形成,它们的演化过程可谓“生死相依”。然而,这一组合中双星的命运却迥然不同。如果是单一恒星,大质量的Be星演化很快,寿命只有几千万年;而作为恒星死亡后的残骸白矮星,它的前身星在演化成白矮星之前至少会存在几十亿年。

  对此,科学家给出了合理的解释。这对双星最初由两颗大质量恒星组成,质量分别为太阳的6倍和8倍。质量较大的恒星先耗尽燃料,膨胀并抛射外层物质,被剥离外层之后所剩下的恒星核坍缩成白矮星。原来质量较小的恒星,通过吸积另一颗恒星的物质变得越来越大,最后形成了12倍太阳质量的Be星。白矮星反过来吸积伴星的物质,延续着这对天体之间的相互作用,并产生了“天关”捕捉到的X射线爆发。

  “这项研究为我们揭示了恒星演化中一个极为罕见的阶段,这是两颗恒星之间复杂物质交换的结果。”欧洲航天局研究员、X射线天文学家Ashley Chrimes评论道。

  “只有‘天关’能捕捉”

  这一新发现,让“天关”卫星再次展现出其在低能X射线方面“天花板”般的灵敏度,也让科学家得以首次追踪这种奇特双星系统从X射线突然爆发到逐渐消退的全过程。

  2024年5月27日,“天关”卫星搭载的WXT在小麦哲伦云内捕捉到一次奇特的X射线辐射事件,并编号为“EP J0052”。为追溯其信号来源,科学家随即调用FXT进行定向观测。

  同时,WXT的发现触发了美国国家航空航天局(NASA)的两台X射线望远镜Swift和NICER对该天体进行观测。欧洲航天局的XMM-牛顿任务在“天关”首次观测到EP J0052的18天后对该方向进行了后续观测,但未能再次探测到信号,这表明此次耀发的持续时间相对较短。

  “我们在监测X射线暂现源时,发现了小麦哲伦云中这个新的X射线亮点。我们意识到,我们正在观察的是某种不寻常的东西,只有‘天关’卫星的高灵敏度才能够捕捉到。”这一新发现令Marino感到兴奋。

  最初,科学家认为EP J0052可能是一个常见的X射线双星系统,由一颗中子星吞噬其大质量恒星伴星的物质组成。此后,科学家通过进一步分析不同波长范围内的X射线变化以及爆发物质中存在的氮、氧和氖等元素,才最终确认这对天体的真实身份。

  “这一发现充分展示了‘天关’卫星变革性的探测能力。”欧洲航天局“天关”卫星项目科学家Erik Kuulkers指出,“Be星与白矮星这一双星系统的爆发最适合用低能X射线进行观测。‘天关’的问世为我们提供了独特的机会,让我们能够捕捉到这些稍纵即逝的天体源,并检验我们对大质量恒星演化的理解。”

  欧洲航天局的首篇

  “EP J0052的成功探测,正是‘天关’卫星在国际合作方面获得成功的体现。” “天关”卫星首席科学家、中国科学院国家天文台研究员袁为民表示。

  “天关”卫星由中国科学院主导,中国科学院国家空间科学中心承担卫星工程总体,微小卫星创新研究院、上海技术物理研究所与国家天文台、高能物理研究所分别负责卫星平台及两台载荷研制,夜视院集团负责载荷WXT的“龙虾眼”光学器件的研制。

  欧洲航天局、德国马普地外物理研究所和法国航天局作为合作方参与卫星的研制。其中,欧洲航天局于2019年作为合作方正式以“机遇任务”的方式加入“天关”卫星项目,使该项目成为中国主导的国际合作空间科学项目,提供了一套FXT聚焦镜组件,并进行部分卫星下传数据的接收,还开展了实质性的深度技术和科学合作。

  据了解,最新发表的论文研究工作由来自欧洲航天局的科学家主导完成,也是欧洲航天局首篇以“天关”卫星数据为主发表的科学论文。

  “天关”卫星在数据共享和科学管理上也开展了深入的国际合作。目前,一个高水平的国际联合科学团队已经组建成功,300多位成员来自10多个国家,为“天关”卫星的科学成果产出提供了强大而广泛的国际力量。

  袁为民指出,“天关”卫星在国际合作上的成功,不仅提升了中国在国际空间科学领域的影响力,还为全球天文学研究提供了重要的X射线数据支持,有力推动了高能时域天文学的观测与发展。

  相关论文信息:

  http://doi.org/10.3847/2041-8213/ad9580

  《中国科学报》 (2025-02-21 第1版 要闻)

[ 责编:李欣哲 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第六届中国跨境电商交易会在福建福州开幕

  • 渝昆高铁云南段开始铺轨

独家策划

推荐阅读
为此,生态环境法典针对重点流域、重要生态单元设置专门规范,明确长江、黄河等重点区域一体化保护要求,建立协同机制。生态环境法典第三编第六章“生态退化的预防和治理”,整合水土保持法、防沙治沙法的有关规定,分为水土保持、防沙治沙两节。
2026-03-18 09:38
“‘两弹一星’不是孤立的科技突破,而是面向国家需求‘从0到1’的科技创新。本次活动由全国科学道德和学风建设宣讲教育领导小组主办,中国科协科学技术传播中心、安徽省科学技术协会、安徽农业大学、光明网联合承办。
2026-03-18 09:27
对于1型糖尿病患者而言,胰腺中那些负责分泌胰岛素、调节血糖的胰岛β细胞,被自身免疫系统错误地当成了“入侵者”,日复一日地遭受攻击,直至彻底损毁。这3个病例,分别代表中国乃至全球再生医学领域的3个“首次”——世界首例自体、中国首例异体、世界首例青少年再生胰岛移植治疗1型糖尿病。
2026-03-18 09:27
记者3月17日从国家能源局获悉,2026年1至2月,全社会用电量累计16546亿千瓦时,同比增长6.1%。从分产业用电看,第一产业用电量223亿千瓦时,同比增长7.4%;第二产业用电量10279亿千瓦时,同比增长6.3%,其中,工业用电量同比增长6.4%,高技术及装备制造业用电量同比增长10.6%;第三产业用电量3231亿千瓦时,同比增长8.3%,其中,充换电服务业、互联网数据服务业用电量增速分别达到55.1%、46.2%。
2026-03-18 09:26
当前,以家庭农场、农民合作社、龙头企业为代表的新型农业经营主体已成为“强农兴村”的中坚力量,发展成效显著。夯实联农带农长效机制,还需构建多层次、可落地的政策环境,让农业经营主体有动力、有能力、有底气带动小农户共同增收。
2026-03-18 09:26
在成都温江区,骑行爱好者李先生沿着北林绿道前行,穿梭在虫鸣鸟叫、淡淡花香之中。”  一幅幅充满生机的新春图景,正是成都加快建设践行新发展理念的公园城市示范区的生动注脚。
2026-03-18 09:26
分享几个故事,一起走进地球科学的世界。
2026-03-16 18:39
工业和信息化部、财政部、国家发展改革委日前印发《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》。通知提出,通过城市群试点,将氢能应用场景由燃料电池汽车向交通、工业等具备条件的多元领域拓展。
2026-03-17 09:35
图为3月16日在北京航天飞行控制中心屏幕上拍摄的神舟二十一号乘组航天员工作的画面。据悉,张陆已累计进行6次舱外活动,成为目前在舱外执行任务次数最多的中国航天员之一。按计划,飞行任务期间还将实施航天员乘组出舱活动,持续开展相关科学实验与技术试验。
2026-03-17 09:35
OpenClaw类智能体出现有标志意义,但仍需从严把控安全风险,未雨绸缪引导科技发展向上、向善。
2026-03-17 09:34
近日,“今明两年或成历史最热年份”“地球或将迎超级厄尔尼诺现象”等相关话题冲上网络热搜,引发公众广泛关注。“总体来看,今年下半年赤道中东太平洋处于厄尔尼诺状态的可能性较大,但目前尚无法准确预测其具体形成时间和总体强度。
2026-03-17 09:34
水利部水文司司长刘志雨介绍,2015年9月,水利部和自然资源部按照“统一布局、分工协作、避免重复、信息共享”原则,联合启动实施国家地下水监测工程。未来十年,国家地下水监测站网将更加科学、全面、精准地守护国家水资源安全,为精打细算用好水资源,从严从细管好水资源提供坚实保障。
2026-03-17 09:34
该学院依托浙江大学建立,旨在积极推动全球发展倡议落地见效,切实破解全球发展进程中的瓶颈性难题,有效凝聚多方智慧与力量,推动各国共同发展。
2026-03-16 12:35
他们用郭守敬望远镜光谱数据锁定目标对象,结合盖亚空间望远镜的高精度天体测量数据拼出基本“轮廓”,再用EBHIS射电巡天数据勾勒出星团周围的气体环境。他还公布了星团中最亮恒星的精确坐标——赤经01:50:46.6和赤纬+56:25:25.8,供天文爱好者定位追踪。
2026-03-16 09:32
不久前发表在《细胞》的研究,可能是张保才研究员与老师周奕华研究员科研生涯迄今“最高光”的时刻。张保才就在这一年到遗传发育所攻读博士,机缘巧合地进了这个新课题组,成为周奕华的“开山弟子”。
2026-03-16 09:31
回顾过去一年,“AI仿冒名人带货”“职业弹幕人”操控舆论、“大数据杀熟”等新型骗局取代传统假货,成为投诉“重灾区”。
2026-03-16 09:28
记者从中国航天科技集团获悉,2026年3月15日21时22分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号甲运载火箭(又名长征六号改运载火箭),成功将遥感五十号02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-03-16 09:27
酷暑难耐,即便身着薄衣,人还没动,汗先下来了。邹如强介绍,为验证实际调温效果,团队还将相变纤维织造成衣,并进行了多场景真人穿戴测试。
2026-03-16 09:21
多牵头国际大科学计划  牵头组织实施国际大科学计划,是中国推动世界科技创新、应对全球共同挑战的重要路径,也是深度参与全球科技创新治理、加快建设科技强国的战略举措。
2026-03-13 10:03
12日,十四届全国人大四次会议表决通过了《中华人民共和国生态环境法典》。非洲“绿色长城”毛里塔尼亚国家署官员艾莎·穆罕默德·布哈里·娜迪称赞说,生态环境法典体现了中国系统性应对生态和气候问题的“长期坚定承诺”。
2026-03-13 10:02
加载更多