近日，北京成功举办了“天关”卫星在轨交付仪式及成果发布会，标志着这颗由中国科学院国家天文台等科学用户接收的卫星正式投入使用。会上，还公布了首张由中国自主设备观测到的全天X射线天图，这一成就标志着中国在X射线时域天文领域迈入新时代。
“天关”卫星，又名爱因斯坦探针卫星，于2024年1月9日发射升空。作为一颗在X射线波段工作的空间观测站，它的主要任务是发现和观测宇宙中的高能暂现天体，并及时发布预警，引导其他天文设备进行后续观测。近年来，中国发射了一系列科学卫星，形成了包括“悟空”号、“墨子”号等在内的空间科学卫星系列，而“天关”卫星无疑是这一系列中的新亮点。
“天关”卫星之所以重要，不仅在于它的观测任务，更在于它所采用的先进技术。卫星配备了“龙虾眼”和沃尔特型两种望远镜。其中，“龙虾眼”望远镜拥有广阔的视场，能够覆盖近十分之一的天空，适合巡视天空；而沃尔特型望远镜则具备高分辨率和强大的聚光能力，适合对特定目标进行精密观测。这两种望远镜的结合，使得“天关”卫星能够“眼观六路”，实现对宇宙的高效观测。
X射线天文学的研究始于对太阳的观测。X射线是一种高能量的电磁波，能够轻松穿过各种物质。在宇宙中，许多天体都会发出X射线，如炽热的恒星、星系团、超新星、大质量双星以及黑洞等。通过对这些X射线的观测，科学家们能够深入了解这些天体的物理机制和演化过程。然而，由于大气层的屏蔽作用，地面上的观测设备无法直接观测到宇宙中的X射线，因此发射“天关”卫星这样的空间观测站显得尤为重要。
自2024年7月起，“天关”卫星开始常规科学运行，并取得了显著的观测成果。凭借宽广的视野和卓越的X射线探测能力，它探测到了大量暂现天体、恒星耀发以及已知天体的爆发，还成功获取了首张全天X射线天图。这些观测数据不仅丰富了人类对宇宙的认识，也对天体物理学的理论模型提出了挑战。
在对一些特殊天体的观测中，“天关”卫星的表现尤为出色。例如，在狮子座发现的一例中等质量黑洞潮汐瓦解恒星事件EP240222a，实现了我国自主天文观测设备在此领域的零突破。又如，发现的暂现源EP240408a，其独特的辐射特性让现有的天体物理模型难以解释，可能需要催生新的理论。
“天关”卫星还通过探测高红移伽马射线暴，展示了其研究早期宇宙的潜能。例如，在对EP240315a的观测中，研究团队认为“天关”卫星应有能力检测到红移达7.5的同类型伽马射线暴，这一发现为研究宇宙再电离时期的天体提供了宝贵资料。
“天关”卫星的成功发射和运行，标志着中国在空间科学领域取得了重大突破。它不仅能够为中国乃至全球的天文学家提供及时的X射线暂现源发现能力，还能够引导其他天文设备进行协同观测，共同探索宇宙的未知领域。同时，“天关”卫星的观测数据也对天体物理学的理论模型提出了挑战，推动了该领域的不断发展。
“天关”卫星团队并非孤军奋战。在观测过程中，他们已发出多条天文警报，引导世界上其他天文机构对暂现源进行后随观测。这些国际合作不仅体现了“天关”卫星在时域天文领域的引领作用，也彰显了其国际影响力。
“天关”卫星首席科学家、中国科学院国家天文台研究员袁为民表示：“‘天关’卫星的早期发现表明，我们之前所认识的暂现天体可能只是冰山一角。这些发现对于我们研究宇宙中的极端天体及其物理过程的多样性具有重要意义。”
