你知道“慧眼”衛星是如何捕捉黑洞的嗎？

在太空的星辰大海中，黑洞一直是吸引著科學家們不斷探索的目標。我國升空的硬X射線調制望遠鏡衛星“彗眼”正是觀測黑洞的一把“好手”。那麼，“慧眼”是怎樣“捕捉”到黑洞的呢？

黑洞模擬圖 （圖片來源：中國新聞網）

眾所周知，黑洞這家伙有一個見什麼“吃”什麼的壞毛病。央廣網介紹，黑洞會“貪婪地”吞噬附近宇宙區域所有的物質，甚至連光都無法逃逸，因此通過常規方法觀測黑洞極其困難。不過，黑洞終究還是有跡可循的，在黑洞引力場俘獲吸收物質的過程中會形成一個叫吸積盤的結構，這一結構會輻射出X射線。

《科技日報》介紹，不僅是黑洞，與黑洞有千絲萬縷聯系的脈沖星、伽馬射線暴、超新星遺跡等天體的活動，都是以發射X射線為表征的。這就為科學家們的觀測開辟了一條道路，即我們可以通過探測X射線來推測這些天體的輪廓、自旋等性質。

由於X射線既不是可見光又極難穿過地球大氣層，想要觀測它們並不容易，而我們的“慧眼”卻是探測X射線的翹楚。據《蘭州日報》報道，“慧眼”上配有高、中、低能三組X射線望遠鏡，實現了對1-250KeV能區的全覆蓋。不僅如此，如果對探測器進行一定調整，“慧眼”的觀測能區甚至可以提高到3MeV，能更方便地從不同能段研究X射線天體的輻射機制。並且，據《中國青年報》報道，X射線的波長范圍是0.01-10納米，而人類之前發射的同類衛星隻能探測到波長在0.1-10納米的軟X射線，而“慧眼”不僅可以探測軟X射線，同時也能探測波長在0.01-0.1納米的硬X射線，實現了對X射線的全域探測。

此外，據新華社報道，黑洞“暴躁”時會產生很強的X射線噴流，由於“慧眼”的大面積探測器可以把X射線的光子分散開，因而“慧眼”特別適合觀察“暴躁”時的黑洞，不用擔心曝光過度得不到觀測結果。

隨著“慧眼”的升空，未知的黑洞、脈沖星、伽馬射線暴等天體或許將很快進入人類的視野中，有關黑洞的深度研究也更加值得期待。（李平峰）

本文由中國科學院高能物理研究所研究員、中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任張雙南進行科學性把關。