破纪录!我国主导项目,捕捉到宇宙最狂暴能量

4月24日,神舟二十号载人飞船发射升空。同一天,中国航天日活动启动仪式在上海举行。

会上,中国国家航天局公布了月壤借用结果以及众多航天领域合作项目,其中,中法天文卫星——SVOM成为焦点项目。

探测到130亿年前伽玛暴

SVOM是一颗专门用于观测伽马射线暴的中法天文卫星,旨在探索宇宙中遥远且高能的神秘现象。伽马射线暴作为宇宙中最剧烈的能量释放事件之一,其产生的高能辐射会被地球大气层阻挡,导致地面观测难以实现,因此需借助太空平台进行观测。

SVOM项目并非中法两国独自推进,而是一场跨国科学合作。欧洲的英国、德国,以及北美洲的墨西哥等多国科学家共同参与,成为跨国科学合作的典范。从设想萌芽到成功发射,该项目历经25年筹备,凝聚了众多科研人员的心血。

SVOM卫星在轨运行不到一年,已取得了显著成果,发现超过110个伽马射线暴。其中,欧洲团队负责的载荷发现约30多个,中科院高能所的载荷发现90多个,中国科学家主导的仪器成为卫星探测的主力

该项目背后有众多北大天文人的贡献,首席科学家魏建彦、科学应用系统总指挥郝晋新、总设计师黄茂海,以及主管台领导刘继峰等均来自北大天文系。他们凭借坚韧不拔的精神,深耕项目25年,最终实现成功。

在观测到的伽玛暴中,最引人注目的一例是伽马暴GRB250314A,来自宇宙诞生仅7.3亿年的极早期,距今130亿年前,可能源自宇宙最早期恒星塌缩形成黑洞或中子星的过程。这一发现打破了保持近12年的国际纪录

伽马射线暴的观测历史可追溯到六七十年代。当时,美国发射“维拉”卫星用于监测苏联核试验,该卫星主要监测高能粒子释放。为区分核试验信号与天体辐射,需对全天天体进行巡测,正是这一过程,意外发现了来自宇宙深处的伽马射线暴,开启了人类对该现象的研究。

伽玛暴研究的用处

伽玛暴是宇宙中能量最高、最剧烈的天体物理现象,表现为来自宇宙某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然增强又迅速减弱,持续时间从0.1秒至1000秒不等。

其能量释放极为惊人,例如1997年观测到的一次伽玛暴,在50秒内释放的能量相当于银河系200年的总辐射,远超超新星爆发。

4.4亿年前,一次来自6000光年外的伽玛暴可能摧毁了地球臭氧层,导致紫外线直射海洋,浮游生物死亡引发食物链崩溃,最终85%的海洋物种灭绝。

此外,还有地质证据显示,公元8世纪地球可能经历过一次宇宙高能辐射事件。科学家在古树年轮中发现碳14和铍-10异常峰值,暗示有天体事件(如伽玛暴或中子星合并)在3000光年外发生。若类似事件发生在现代,卫星系统将瘫痪,更近的伽玛暴甚至可能撕裂臭氧层,使地面暴露在致命紫外线之下。

研究伽玛暴的意义深远。首先,它是探索宇宙起源与演化的“时空信使”。通过观测遥远伽玛暴,科学家能窥见早期宇宙状态,如2025年中法天文卫星探测到130亿年前的伽玛暴,为研究宇宙早期恒星形成和星系演化提供关键证据。

其次,伽玛暴是验证极端物理规律的天然实验室。其产生机制涉及黑洞形成、中子星合并等过程,需在强引力场和高能环境中展开,对理解广义相对论、核物质状态等理论至关重要。

此外,伽玛暴还关联着生命存在的边界条件。虽然其高能辐射可能摧毁行星大气层,但研究显示,银河系边缘区域因伽玛暴发生概率较低,可能成为生命宜居带,这为搜寻地外生命提供了理论依据。

航天事业厚积薄发的征程

回顾SVOM卫星25年的发展历程,其成功离不开长期坚守。在航天领域,众多伟大工程都需长时间酝酿、准备与试验。

中国航天事业始于55年前“东方红一号”卫星发射,它拉开了中国航天探索的序幕。今年航天日,神舟二十号飞船成功发射,这是始于1992年的921工程的延续成果,中国载人航天历经三十多年努力,才取得如今辉煌成就。

在4月24日举行的第十个“中国航天日”主场活动启动仪式现场,由国家航天局倡议发起的商业航天创新联合体正式成立。这意味着,一万亿级的商业航天产业将由此展开。

与此同时,我国也公布了火星取样返回任务,计划于2028年前后发射天文三号,2030年前后携带火星样品返回地球,到那时,我国将是第一个取回火星样品的国家。

嫦娥七号和八号也预计将于2026年、2028年发射,到2035年建成国际月球空间站,目前,我国发起的这个项目已有17个国家和国际组织、50多个国际科研机构加入。

从现在开始,再过五年、十年,我国的航天事业将会迈出一大步去,这是每个航天人,也是每个华夏子孙的骄傲。

素材源自@刘博洋

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更新时间:2025-05-03

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