德國(guó)和俄羅斯合作的“光譜—倫琴—伽馬”(SRG)任務(wù)原定于 6 月 21 日從哈薩克斯坦拜科努爾航天中心發(fā)射，現(xiàn)因電池原因推遲至 7 月升空。屆時(shí)，由德國(guó)研制的 eROSITA X射線望遠(yuǎn)鏡也將隨同發(fā)射，目標(biāo)是搜尋暗能量的蹤跡。這將是一段令人興奮的探索旅程。

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，該望遠(yuǎn)鏡將部署在日地拉格朗日 L2 點(diǎn)，距離地球 150 萬(wàn)公里。在此，eROSITA 將對(duì)熱宇宙進(jìn)行有史以來(lái)最大規(guī)模調(diào)查，它將利用其 7 個(gè)X射線探測(cè)器——7 只“亮晶晶的眼睛”觀測(cè)整個(gè)天空，搜尋和繪制熱源，如星系團(tuán)、活躍黑洞、超新星遺跡、X射線雙星和中子星的圖譜。

　　德國(guó)航空航天中心空間管理執(zhí)行委員會(huì)成員沃爾特·佩爾澤表示：“eROSITA 的X射線‘眼睛’是有史以來(lái)最好的，它們獨(dú)特的集光區(qū)域、視野和分辨率，使它們的靈敏度為上世紀(jì) 90 年代飛往太空的 ROSAT 望遠(yuǎn)鏡的 20 倍。憑借其增強(qiáng)的功能，eROSITA 將幫助研究人員更好地了解宇宙的結(jié)構(gòu)和演化歷程，并幫助厘清暗能量之謎。”

　　宇宙加速膨脹的“幕后黑手”

　　自大爆炸以來(lái)，宇宙一直在不斷膨脹。直到 20 世紀(jì) 90 年代，科學(xué)家們認(rèn)為這種宇宙膨脹會(huì)減緩并最終停止。但索爾·珀?duì)栺R特、亞當(dāng)·里斯、布賴恩·施密特這 3 位科學(xué)家對(duì)超新星的觀測(cè)，推翻了這一看法。

　　三位科學(xué)家使用最先進(jìn)的天文觀測(cè)工具對(duì)準(zhǔn)了 Ia 型超新星——由密度極高而體積很小的白矮星爆炸而成。由于每顆 Ia 型超新星爆發(fā)時(shí)質(zhì)量都一致，它們爆炸發(fā)出的能量和射線強(qiáng)度也一致，因此在地球上觀測(cè) Ia 型超新星亮度的變化，可以準(zhǔn)確推算出它們和地球距離的變化，并據(jù)此計(jì)算出宇宙膨脹的速度。

　　他們總共觀測(cè)了約 50 顆遙遠(yuǎn)的 Ia 型超新星，并于 1998 年得出結(jié)論：宇宙的膨脹速度不是恒定的，也不是越來(lái)越慢，而是不斷加快。3 人因此榮膺 2011 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，而這個(gè)發(fā)現(xiàn)，被瑞典皇家科學(xué)院稱(chēng)為“震動(dòng)了宇宙學(xué)的基礎(chǔ)”。

　　諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)認(rèn)定，3 名獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯拷Y(jié)果改變了人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。“發(fā)現(xiàn)宇宙擴(kuò)張正在加速，令人驚異。如果擴(kuò)張繼續(xù)加速，宇宙將以冰凍狀態(tài)終結(jié)。”

　　但這 3 位科學(xué)家也給世人留下了一個(gè)難題：為宇宙膨脹提供動(dòng)力的“宇宙燃料”究竟是什么?德國(guó)航空航天中心空間管理局 eROSITA 項(xiàng)目經(jīng)理托馬斯·摩尼克說(shuō)：“迄今未曾有人能夠回答這個(gè)問(wèn)題，而且這種催化劑的成分未知，因此，它被簡(jiǎn)稱(chēng)為暗能量。現(xiàn)在，eROSITA 將試圖追蹤造成這種加速的‘幕后黑手’。”

　　星系團(tuán)——暗能量的關(guān)鍵

　　目前，我們其實(shí)對(duì)宇宙知之甚少。質(zhì)子和中子等普通物質(zhì)僅占宇宙總質(zhì)能的4%，只是“宇宙配方”的一小部分;其他 96% 的組成部分仍然是一個(gè)謎。 科學(xué)家們現(xiàn)在推測(cè)，其中 26% 是暗物質(zhì)，另外 70% 是暗能量。

　　為了追蹤到暗能量的“蛛絲馬跡”，科學(xué)家們必須觀察到無(wú)比龐大且非常熱的物體。

　　摩尼克解釋道：“星系團(tuán)由數(shù)千個(gè)星系組成，這些星系在一個(gè)共同的引力場(chǎng)內(nèi)以不同的速度運(yùn)動(dòng)。在引力場(chǎng)內(nèi)部，薄而熾熱的熱氣滲透進(jìn)星系團(tuán)內(nèi)，熱氣會(huì)發(fā)射出X射線，因此，通過(guò)觀察X射線，我們可以追本溯源觀察到這些熱氣。而X射線正是 eROSITA 的‘眼睛’所要尋找的。這些‘眼睛’可以讓我們觀察星系團(tuán)以及它們?cè)谟钪嬷械囊苿?dòng)方式，最重要的是它們的移動(dòng)速度。我們希望，這些運(yùn)動(dòng)能告訴我們更多關(guān)于暗能量的信息。”

　　提供迄今最全宇宙熱物體目錄

　　科學(xué)家們不僅對(duì)星系團(tuán)的運(yùn)動(dòng)模式感興趣，他們還想計(jì)算并繪制出這些結(jié)構(gòu)的圖譜。eROSITA 的X射線“眼睛”應(yīng)該可以捕獲多達(dá) 1 萬(wàn)個(gè)這樣的星系團(tuán)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出此前觀測(cè)的數(shù)量。此外，它還將觀察和識(shí)別其他熱現(xiàn)象，如活躍的星系核、超新星遺跡、X射線雙星和中子星等。

　　eROSITA 包含兩個(gè)核心部件：光學(xué)器件和相關(guān)探測(cè)器。光學(xué)器件由 7 個(gè)并行排列的鏡子組成，每個(gè)鏡子的直徑為 36 厘米。鏡子收集高能光子并將它們聚焦到 CCD X射線攝像機(jī)上，這些攝像機(jī)是 eROSITA 的第二個(gè)核心組件，也是同類(lèi)產(chǎn)品中最好的。

　　eROSITA 將每 6 個(gè)月對(duì)整個(gè)天空進(jìn)行一次掃描，并在 4 年內(nèi)創(chuàng)建一張深入而詳細(xì)的宇宙X射線圖。它將提供有史以來(lái)最全的宇宙熱物體目錄，從而提高科學(xué)家們對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)及其演化的認(rèn)知。
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