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原创 “慧眼”探索黑洞，我们为什么要去做那些遥远的天文研究

来源：爱乐趣网时间：2020年05月25日 04:53

原标题：“慧眼”探索黑洞，我们为什么要去做那些遥远的天文研究

宇宙中有很多的未知，比如说暗物质到底是什么物质，暗能量到底又是什么样的能量，或者是黑洞的内部到底会是什么等等。其实这些宇宙的未解之谜的研究对于我们普通老百姓的生活是没有多大的影响作用的，于是就经常会有人不理解，地球上还有着那么多人没有吃饱饭，为什么我们还要投入那么样的资金精力去研究探索那些看似没有什么意义的东西？

宇宙科学的研究对我们现有的生活确确实实不会起到太直接的作用，但它却可以大大地促进人类基础科学的研究，而基础科学本就是我们文明科技的根本。我们人类在未来要想在科学技术上取得更大的突破与发展，那必须得在基础科学上扎稳根基，了解我们所还未能了解的基本宇宙运行规律。

对于宇宙科学的研究，我们最热衷去了解的就是黑洞。我们知道黑洞是一种可使它周边的时空发生严重扭曲的的一种极端天体，在黑洞的周边，时空的坐标系会变形，而黑洞在旋转的时候，它也会拖拽着它周边的坐标系一起旋转。而在一个被拖拽旋转的坐标系里面，物质到底是怎么运动的，是怎么加速的，又是怎么辐射的，这些在物质掉入黑洞的过程中都会发出X射线。通过去探测那些X射线，我们就能够去了解黑洞到底是个什么样的空间结构。

以往科学家在用卫星探测X射线时会有一个问题，一般卫星大概在探测到30个KeV，也就是30个千电子伏以上就不行了，而这30个KeV的探测能力是没办法更深一步的探测到黑洞内部的世界的。因为一般认为，从黑洞辐射出来的光子能量越高，它就越是可能起源于离黑洞越近的地方，也就是说越高的KeV的探测能力就越能更好地探测到黑洞内部的结构世界。科学家希望通过去了解那些高能量的地方到底会产生什么样的特性，然后对这些特性进行理论上的分析验证，最后使我们能够对黑洞有个更为深刻的了解。

用于黑洞探测的X射线天文卫星，最早于1970年12月12日又美国发射的"探险者42号"，而在那之后的1970年代至1980年代，各国也都相继的发射了相关的X射线天文卫星用于天文观测。在那些年代，由于条件的限制，中国对天文的观测研究还只能是利用国外的一些观测数据以及通过用气球将探测器送到离地面40多公里的高空去进行收集探索的。

此后，得益于国家的快速发展，中国之后陆续发射了暗物质粒子探测卫星“悟空”、实践十号返回式科学实验卫星，以及量子科学实验卫星“墨子号”，还有专用于研究黑洞、中子星等致密天体的“慧眼”X射线天文卫星。其中“慧眼”卫星工程是中国的自主创新重大空间科学项目，该卫星工程的投入并使用意味着中国对高能天文研究的空间观测进入了新的阶段，同时也对提高中国在空间科学领域的国际地位和影响力具有重要意义。

在国际上，尽管在中国的“慧眼”之前已经有了7颗同类型的卫星，但这并不妨碍我们对这它寄予的厚望。“慧眼”可将同类卫星中的30个KeV的观测能力延展到了200个KeV，这一点是非常的重要的，因为几十个KeV，它可以是热辐射的过程，就是说电子还是处在一个热运动的过程中，并非相对论的运动，而到了100个KeV以上的都是相对论性的电子运动所发出来的辐射。在与黑洞邻近的区域有些什么样的物理过程在发生，而又为什么会在那样的区域发生，这不仅仅是描述物质运动的过程，实际上它还是描述物理规律变化的一个过程。

“慧眼”的存在将使中国在国际的高能天体物理观测研究领域中占有重要的一席之地，也将为未来在深空探测和星际旅行的实际应用奠定基础。

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