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以分鐘級的響應 支撐「慧眼」成功監測雙中子星引力波

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新鮮人 發表於 2017-10-18 06:36 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
  2017-10-17 21:51引力波

  作者:中國科學院國家空間科學中心 科學衛星綜合運控中心

  責編:李橙媛

  北京時間2017年10月16日22點,美國國家科學基金會召開新聞發布會,宣布激光干涉引力波天文台(LIGO)和室女座引力波天文台(Virgo)於2017年8月17日首次發現雙中子星併合引力波事件,國際引力波電磁對應體觀測聯盟發現該引力波事件的電磁對應體。這是人類首次直接探測到由兩顆中子星併合產生的引力波,隨後全球有幾十台天文設備對GW 170817開展了后隨觀測。

  

  我國第一顆空間X射線天文衛星——慧眼HXMT望遠鏡(以下簡稱「慧眼」望遠鏡)對此次引力波事件發生進行了成功監測,為全面理解該引力波事件和引力波閃的物理機製做出了重要貢獻,不僅以合作組形式加入了報告本次歷史性發現的論文,而且在論文的正文部分報告了觀測結果。該論文於10月16日正式發表。

  在科學成果的背後,科學衛星綜合運控中心的工程師們以分鐘級的響應速度,為科學家及時、全面、深入分析此次引力波事件提供了有力保障。當夜,科學衛星綜合運控中心高質量提供了「慧眼」在引力波發生期間的科學數據產品總計1059個,體量達23.17GB。

  

  位於懷柔的空間科學任務大廳「慧眼」任務執行現場

  為了保證科學家在第一時間拿到針對該次引力波事件的衛星探測數據,科學衛星綜合運控中心的響應時間可以說精確到了分鐘級別。

  2017年8月18日凌晨1:50分

  科學應用部分提交了應急短期科學計劃,進行2次小天區觀測,空間科學任務中心根據應急短期觀測計劃對星上指令進行評估,並於8月18日962軌成功上注應急指令。

  2017年8月18日凌晨0點58分

  空間科學數據中心接收到三亞站961軌下行數據,在7分鐘之內完成對4.73GB的衛星探測數據的單軌數據預處理,生成1A級科學數據產品並在2分鐘內將產品分發至科學應用中心。

  2017年8月18日凌晨1點34分

  完成數據融合、拼接與物理量轉換處理,生成1B和1C級科學數據產品並及時分發。

  2017年8月18日凌晨2點44分

  接收到密雲站962軌下行數據4.83GB,5分鐘內完成單軌數據預處理,2分鐘完成1A級產品分發。

  2017年8月18日凌晨3點0分

  完成1B和1C級科學數據產品的生產與分發。

  

  「慧眼」衛星由國家國防科技工業局和中國科學院聯合資助建造,於2017年6月15日從酒泉衛星發射中心成功發射升空,開始為期5個月的在軌測試。參與本次引力波事件觀測時,慧眼望遠鏡剛剛試運行2個月。試運行結束后慧眼望遠鏡將開始正式的科學觀測,同時繼續監測研究引力波閃。

  

  慧眼HXMT衛星

  引力波是1916年愛因斯坦建立廣義相對論后的預言。極端天體物理過程中引力場急劇變化,產生時空擾動並向外傳播,人們形象地稱之為「時空漣漪」。自從2015年9月14日LIGO首先發現雙黑洞併合產生的引力波事件以來,已經探測到4例引力波事件,包括這次宣布的LIGO和Virgo聯合探測的雙中子星併合引力波事件。

  引力波的直接探測剛剛獲得了2017年度諾貝爾物理學獎。探測引力波電磁對應體對研究引力波事件、宇宙學以及基礎物理具有不可替代的決定性作用,因此,人們普遍認為引力波研究的下一個里程碑是發現引力波事件產生的電磁輻射。

  

  引力波示意圖

  部分內容摘自 《人民日報》報道:《LIGO宣布發現新的引力波 中國慧眼衛星做出重要貢獻》

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