你知道“慧眼”卫星是如何捕捉黑洞的吗？

在太空的星辰大海中，黑洞一直是吸引着科学家们不断探索的目标。我国升空的硬X射线调制望远镜卫星“彗眼”正是观测黑洞的一把“好手”。那么，“慧眼”是怎样“捕捉”到黑洞的呢？

黑洞模拟图 （图片来源：中国新闻网）

众所周知，黑洞这家伙有一个见什么“吃”什么的坏毛病。央广网介绍，黑洞会“贪婪地”吞噬附近宇宙区域所有的物质，甚至连光都无法逃逸，因此通过常规方法观测黑洞极其困难。不过，黑洞终究还是有迹可循的，在黑洞引力场俘获吸收物质的过程中会形成一个叫吸积盘的结构，这一结构会辐射出X射线。

《科技日报》介绍，不仅是黑洞，与黑洞有千丝万缕联系的脉冲星、伽马射线暴、超新星遗迹等天体的活动，都是以发射X射线为表征的。这就为科学家们的观测开辟了一条道路，即我们可以通过探测X射线来推测这些天体的轮廓、自旋等性质。

由于X射线既不是可见光又极难穿过地球大气层，想要观测它们并不容易，而我们的“慧眼”却是探测X射线的翘楚。据《兰州日报》报道，“慧眼”上配有高、中、低能三组X射线望远镜，实现了对1-250KeV能区的全覆盖。不仅如此，如果对探测器进行一定调整，“慧眼”的观测能区甚至可以提高到3MeV，能更方便地从不同能段研究X射线天体的辐射机制。并且，据《中国青年报》报道，X射线的波长范围是0.01-10纳米，而人类之前发射的同类卫星只能探测到波长在0.1-10纳米的软X射线，而“慧眼”不仅可以探测软X射线，同时也能探测波长在0.01-0.1纳米的硬X射线，实现了对X射线的全域探测。

此外，据新华社报道，黑洞“暴躁”时会产生很强的X射线喷流，由于“慧眼”的大面积探测器可以把X射线的光子分散开，因而“慧眼”特别适合观察“暴躁”时的黑洞，不用担心曝光过度得不到观测结果。

随着“慧眼”的升空，未知的黑洞、脉冲星、伽马射线暴等天体或许将很快进入人类的视野中，有关黑洞的深度研究也更加值得期待。（李平峰）

本文由中国科学院高能物理研究所研究员、中国科学院粒子天体物理重点实验室主任张双南进行科学性把关。