中国“龙虾眼”爱因斯坦望远镜发布第一批迷幻太空图像

耀斑恒星、黑洞爆发和伽马射线只是爱因斯坦探测器将寻找的一些宇宙奇异现象。

中国和欧洲联合X射线望远镜任务“爱因斯坦探测器”成功地以宽屏观察宇宙，其望远镜设计模仿了龙虾的眼睛。

爱因斯坦探测器于 1 月 9 日搭载中国长征火箭发射升空，目前正在 600 公里（373 英里）高度绕地球运行时对其仪器进行测试和校准。它的第一个观察结果是在北京的一次研讨会上公布的。

X 射线的问题在于它们的能量如此之高，以至于很难用标准探测器捕获。透镜不起作用是因为 X 射线太强大而不易折射，而正面照射镜子的 X 射线只会穿过所述镜子。相反，只有当 X 射线以小角度照射反射表面时，才能进行 X 射线检测。从那里，射线可以被引导到 X 射线专用探测器。然而，这种机制带来了一些问题。这意味着X射线望远镜通常只能沿狭窄视场探测X射线；在该视野之外，X 射线将以太大的角度照射。

事实证明，龙虾就是解决方案——龙虾的视觉。更重要的是，早在 20 世纪 70 年代末，科学家们就意识到了这一基本想法，但花了几十年时间才成功地将这一想法应用于太空 X 射线望远镜。

人眼的工作原理是通过晶状体（又称角膜）的折射原理。另一方面，龙虾利用反射。它们的眼睛是由许多细管组成，这些细管在眼睛表面排列成平行的方形孔，每个管都指向不同的方向。光线进入管子并反射到视网膜。人类的视野范围约为 120 度，而龙虾却拥有 180 度的全景视野。

龙虾眼 X 射线视觉此前已部署在研究太阳风的任务、行星际任务以及 2022 年名为 LEIA（天文学龙虾眼成像仪）的技术演示任务中。然而，爱因斯坦探测器是第一个部署龙虾眼 X 射线视觉的任务。在太空望远镜中采用龙虾眼光学器件。其广域 X 射线望远镜 (WXT) 借鉴了龙虾眼睛的设计，数十万个管子排列在 12 个模块中，这些模块的位置使得 WXT 的视野范围超过 3,600 平方度，相当于天空的十一分之一，一次拍摄。只需三个轨道，WXT 就可以用 X 射线对整个天空进行成像。

WXT 正在寻找在夜间发生碰撞的事物：所谓的 X 射线瞬变，它们通常是随机或一次性事件，例如恒星耀斑或休眠黑洞在吞噬一小块物质时突然活动起来。它还包括恒星爆炸和中子星合并等现象，这些现象是在整个宇宙中回荡的引力波的来源。因此，这种宽广的视野应该能让 WXT 极大地增加我们对这些瞬变的了解。

为了补充 WXT 的全景视野，爱因斯坦探测器还携带了第二台望远镜，称为后续 X 射线望远镜 (FXT)，这是一种更传统的 X 射线探测器，视场较窄。 FXT 对 WXT 发现的任何瞬态提供更详细、近距离的观察。

尽管仍处于测试阶段，但 WXT 已经证明了其用途。北京研讨会透露，WXT 在 2 月 19 日发现了第一个 X 射线瞬变事件，这一事件与一颗大质量恒星毁灭时产生的长伽马射线爆发有关。此后，WXT 又发现了 141 个瞬变事件，其中包括 127 颗释放 X 射线耀斑的恒星。 

FXT 在此试验期间也一直忙于跟进 WXT 于 3 月 20 日发现的 X 射线瞬变，以及对几个众所周知的 X 射线物体进行成像，其中包括一个名为船尾座 A 和巨型球状星团半人马座欧米伽。

欧洲航天局科学主任卡罗尔·蒙代尔 (Carole Mundell) 表示：“我很高兴看到爱因斯坦探测器的首次观测，它展示了该任务研究广阔 X 射线天空并快速发现新天体来源的能力。”在一份声明中。 “这些早期数据让我们对高能动态宇宙有了一个诱人的了解，而我们的科学界很快就会接触到这一点。”

“令人震惊的是，尽管仪器尚未完全校准，但我们已经可以使用 FXT 仪器对 WXT 首次发现的快速 X 射线瞬变进行时间关键的后续观测，”Erik Kuulkers 补充道，他是欧洲航天局爱因斯坦探测器项目科学家。 “它展示了爱因斯坦探测器在调查过程中的能力。”

该调查最初将持续三年，测试正式完成后将于今年六月开始。最近的研讨会上发布的数据正是我们可以预期的预览。

爱因斯坦探测器不仅是中国科学院和欧洲航天局的合作项目，也是德国马克斯·普朗克地外物理研究所（MPE）和法国国家空间研究中心（CNES）的合作项目。它的发现将为欧洲即将到来的新雅典娜（高能天体物理先进望远镜）任务提供大量的天体目录，该任务目前正处于研究阶段。该仪器计划成为有史以来最强大的 X 射线望远镜，预计于 2037 年左右发射。

最初发布于Space.com。