中国“天关”卫星：有何科学成果？为何命名“天关”？如何国际合作？

中新网北京10月31日电 (记者 孙自法)中国空间科学卫星爱因斯坦探针卫星(“天关”卫星)在轨交付仪式暨成果发布会，10月31日在中国科学院国家空间科学中心举行，“天关”卫星首批科学成果、“天关”卫星命名正式对外公布，并在轨交付中国科学院国家天文台等科学用户使用。

10月31日，中国科学院在北京举行爱因斯坦探针卫星(“天关”卫星)在轨交付仪式暨成果发布会，“天关”卫星首批科学成果、“天关”卫星命名正式对外公布，并在轨交付中国科学院国家天文台等科学用户使用。中新网记者 孙自法 摄

“天关”卫星已取得哪些科学成果？为何命名为“天关”卫星？其国际合作如何开展？针对这些备受关注的议题，中国科学院“天关”卫星项目团队相关专家在发布会上予以解读。

发现众多，成果丰硕

“天关”卫星自2024年1月成功发射以来，以其卓越的X射线探测能力，已探测到多种类型的暂现天体，并捕捉到几例可能的新类型暂现源，成功获取由中国自主研制设备观测到的首张全天X射线天图，标志着X射线时域天文领域进入新的时代。

“天关”卫星在为期半年的在轨测试中表现出色，性能超出设计预期。与国际上现有的同领域设备相比，“天关”卫星探测灵敏度和空间分辨率提高一个数量级以上。

据介绍，在测试和运行的初期阶段，“天关”卫星已探测到60例确定的暂现天体，上千例暂现天体候选体，以及480多例恒星耀发，探测到上百例已知天体的爆发。“天关”卫星团队向国际天文界发送100多条天文警报，引导国际上地面和空间多波段设备开展后随观测。该卫星所探测到的X射线暂现天体种类丰富，涉及恒星、白矮星、中子星、各种质量类型的黑洞、伽马射线暴、超新星等，辐射持续时长覆盖几十秒到几个月，跨越6个数量级。

在银河系内，“天关”卫星发现多个新的暂现源，其中一个可能是新的恒星级黑洞候选体或中子星，被命名为EP240904a。该卫星还发现位于双星系统中多个新的中子星和白矮星，并监测到多个已知黑洞、中子星和白矮星双星系统的爆发。

在小麦哲伦云中，“天关”卫星探测到一个新的爆发源，研究表明其产生于一个非常罕见的白矮星与Be星组成的双星系统；在更远宇宙中，该卫星发现一例正在发生的中等质量黑洞潮汐瓦解恒星事件，实现中国自主天文观测设备在该领域零的突破。

“天关”卫星还探测到约40例来自宇宙深处的快速暂现天体；“天关”卫星探路者捕捉到很可能来自于罕见的双中子星并合所产生的大质量中子星的X射线辐射。

目前，“天关”探测到最远的天体是来自256亿光年之外的伽马射线暴EP240315a，既表明卫星具备探测来自遥远的早期宇宙伽马暴的能力，也为进一步理解恒星塌缩产生黑洞及相对论性喷流的物理过程提供新的视角。

2024年4月，“天关”发现一例暂现天体EP240408a，并记录其X射线的一次剧烈爆发，爆发的亮度增强300倍，持续仅12秒。该X射线天体在约10天后消失，其光谱和时变特征与目前已知的天体类型均不完全一致，表明它可能属于一种前所未知的暂现天体类别。这一发现成果作为“天关”团队首篇正式发表的科学论文，近日在《中国科学：物理学 力学 天文学》期刊上线。

10月31日，中国科学院在北京举行爱因斯坦探针卫星(“天关”卫星)在轨交付仪式暨成果发布会，“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发布卫星科学成果。中新网记者 孙自法 摄

“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，EP240408a的发现可能预示着一类全新的暂现源类型，表明之前所认识的暂现天体可能只是冰山一角。“这些发现对于我们研究宇宙中的极端天体及其物理过程的多样性具有重要意义。我们将这一创新成果发表在中国的期刊上，也更加彰显了在人类探索宇宙征程中的中国贡献”。

除暂现天体外，“天关”还观测了其他丰富的天体类型，包括太阳系内的月球、木星和土星、宁静状态下的恒星、银河系和近邻星系中的致密天体和超新星遗迹，以及遥远星系中的超大质量黑洞和相对论性喷流、星系团等。

中国“天关”，一“眼”千年

作为中国科学院空间科学先导专项(二期)立项实施的空间科学卫星系列任务之一，爱因斯坦探针卫星又命名为“天关”卫星，这一具有中国文化特色的名称缘何而来，公众也颇为好奇。

袁为民指出，“天关”源于中国北宋至和元年(公元1054年)司天监观测并记录的“天关客星”超新星爆发，作为人类历史上最重要的天文事件之一，它被世界科技史界称为“中国新星”，其遗骸形成的蟹状星云是国际天文届广泛引用的《梅西耶星表》中的第一号天体。

中国“天关”，一“眼”千年。他认为，这次以“天关”命名卫星，体现了中国在超新星爆发观测记录方面的深厚渊源和对世界天文学的卓越贡献。

中欧携手，国际合作

“天关”卫星系统总师、中国科学院微小卫星创新研究院副院长张永合介绍说，“天关”卫星项目由中国科学院主导，欧洲空间局、德国马普地外物理研究所、法国国家空间研究中心参与研制。

10月31日，中国科学院在北京举行爱因斯坦探针卫星(“天关”卫星)在轨交付仪式暨成果发布会，“天关”卫星系统总师、中国科学院微小卫星创新研究院副院长张永合作该卫星在轨测试总结。中新网记者 孙自法 摄

他表示，“天关”卫星在轨交付科学用户后，将在科学研究方面开展更多国际合作。

袁为民补充说，开放、包容的“天关”卫星科学团队由中欧300多位科学家组成，包括香港、台湾等在内的中国科学家占75%，欧洲科学家占25%，未来，科学团队还考虑逐步向全球开放。此外，根据国际惯例，“天关”卫星所有数据在探测获取一年后，均向全球科学家开放共享。

据了解，“天关”卫星迄今探测到最远的天体EP240315a伽马射线暴的工作，就是由“天关”科学团队主导，联合国际上包括多个空间和地面多波段设备的庞大国际合作团队共同完成，这不仅体现“天关”卫星在时域天文领域的引领作用，也彰显出其巨大的国际影响力。(完)