懷柔一號(hào)衛(wèi)星成功引導(dǎo)國際望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行聯(lián)合觀測(cè)
北京時(shí)間2021年11月5日,懷柔一號(hào)引力波暴高能電磁對(duì)應(yīng)體全天監(jiān)測(cè)器(簡(jiǎn)稱GECAM極目)衛(wèi)星通過快速發(fā)布的觀測(cè)警報(bào),不僅首次成功觸發(fā)了美國航空航天局(NASA)雨燕(Swift)衛(wèi)星的伽馬射線新穎觀測(cè)機(jī)遇緊急存檔器(GUANO)系統(tǒng),使其找到一個(gè)未自動(dòng)觸發(fā)的伽馬射線暴,而且引導(dǎo)俄羅斯MASTER地面光學(xué)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了后隨觀測(cè)。該結(jié)果驗(yàn)證了懷柔一號(hào)快速引導(dǎo)空基和地基望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行聯(lián)合觀測(cè)的能力,標(biāo)志著懷柔一號(hào)在國際合作研究方面取得了新進(jìn)展。
懷柔一號(hào)衛(wèi)星是中國科學(xué)院“空間科學(xué)”(二期)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)部署發(fā)射的首個(gè)機(jī)遇型空間科學(xué)和基礎(chǔ)研究項(xiàng)目,自2020年12月發(fā)射運(yùn)行以來,已探測(cè)到一批伽馬暴、磁星爆發(fā)、X射線暴等高能天體爆發(fā)現(xiàn)象。其中,伽馬射線暴是懷柔一號(hào)的主要觀測(cè)目標(biāo),其產(chǎn)生于質(zhì)量巨大的恒星演化到壽命末期的坍縮爆炸或者兩顆致密星的劇烈碰撞,后者可伴隨產(chǎn)生引力波,是近年來天文研究的最前沿課題之一。
2021年11月5日04點(diǎn)35分(國際協(xié)調(diào)世界時(shí)),懷柔一號(hào)衛(wèi)星在軌實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)伽馬射線爆發(fā)(其后被懷柔一號(hào)科學(xué)值班團(tuán)隊(duì)命名為GRB 211105A),并通過北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),在1分鐘內(nèi)將該觀測(cè)警報(bào)信息迅速下傳至地面支撐系統(tǒng)以及科學(xué)應(yīng)用中心,后者在數(shù)秒鐘內(nèi)完成了觀測(cè)警報(bào)的數(shù)據(jù)分析和國內(nèi)外公開發(fā)布[1]。雨燕衛(wèi)星運(yùn)行中心接收到觀測(cè)警報(bào)后,緊急啟動(dòng)了GUANO系統(tǒng)上行衛(wèi)星指令,保存了該次天體爆發(fā)時(shí)段的詳細(xì)觀測(cè)數(shù)據(jù),并在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了這個(gè)未自主觸發(fā)的伽馬暴[2]。同時(shí),俄羅斯的MASTER全球光學(xué)望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)根據(jù)懷柔一號(hào)衛(wèi)星提供的伽馬暴定位區(qū)域成功開展了后隨觀測(cè)[3]。
懷柔一號(hào)是我國首顆具有快速下傳及發(fā)布天文警報(bào)的衛(wèi)星。在軌準(zhǔn)實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)和定位高能爆發(fā)天體,及時(shí)向天文界發(fā)布觀測(cè)警報(bào),引導(dǎo)其它望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合觀測(cè)是懷柔一號(hào)衛(wèi)星的重要功能。2021年6月懷柔一號(hào)衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用中心開始向國內(nèi)外合作團(tuán)隊(duì)發(fā)布準(zhǔn)實(shí)時(shí)的觀測(cè)警報(bào),2021年10月底雨燕衛(wèi)星GUANO系統(tǒng)開始利用懷柔一號(hào)衛(wèi)星的觸發(fā)警報(bào)搜索未觸發(fā)的伽馬暴。本次結(jié)果驗(yàn)證了懷柔一號(hào)衛(wèi)星在伽馬射線爆發(fā)天體監(jiān)測(cè)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)觀測(cè)預(yù)警,以及引導(dǎo)其它望遠(yuǎn)鏡后隨觀測(cè)等方面的優(yōu)異性能,為后續(xù)開展引力波電磁對(duì)應(yīng)體、快速射電暴高能輻射、伽馬暴和磁星爆發(fā)的監(jiān)測(cè)和多波段多信使聯(lián)合觀測(cè)打下了良好基礎(chǔ)。
鏈接:
1.懷柔一號(hào)衛(wèi)星觀測(cè)報(bào)告:https://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3/31046.gcn3
2.雨燕衛(wèi)星觀測(cè)報(bào)告:https://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3/31047.gcn3
3.MASTER望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)報(bào)告:https://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3/31048.gcn3
圖1:懷柔一號(hào)(GECAM)衛(wèi)星在軌實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)定位了一例伽馬暴(GRB 211105A),并成功引導(dǎo)國際多波段設(shè)備開展聯(lián)合觀測(cè)
圖2:懷柔一號(hào)(GECAM)衛(wèi)星天文觀測(cè)警報(bào)快速下傳及發(fā)布鏈路圖