• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.仪器构成
  • 4.主要作用
  • 5.研制单位
  • 6.背景知识
  • 7.参考资料

“天极”伽玛暴偏振探测仪

“天极”伽玛暴偏振探测仪

“天极”伽玛暴偏振探测仪(英文名POLAR)又叫做“天极”望远镜,是专门用于测量伽玛暴偏振的高灵敏度探测器。

“天极”伽玛暴偏振探测仪于2016年9月随“天宫二号”空间实验室发射升空。

基本信息

  • 中文名

    “天极”伽玛暴偏振探测仪

  • 外文名

    POLAR

  • 主要功能

    伽玛射线暴偏振测量

  • 研制机构

    中国科学院高能物理研究所瑞士日内瓦大学瑞士保罗谢尔研究所波兰核物理研究所

仪器构成

“天极”伽玛暴偏振探测仪2013年8月完成初样的研制,转入正样研制。2015年完成正样研制,2016年9月随“天宫二号”空间实验室发射升空。

“天极”伽玛暴偏振探测仪由偏振探测器(OBOX)和电控箱(IBOX)两个单机组成。其中偏振探测器又由低压供电电路、高压供电电路、中心触发电路和探测单体组成,电控箱又由低压模块和主控单元模块组成。

为了测量伽玛射线的偏振,“天极”伽玛暴偏振探测仪采用1600根塑料闪烁棒,通过测量每个伽玛射线光子同时作用的多根塑料闪烁棒的位置分布获取偏振信息。1

主要作用

“天极”伽玛暴偏振探测仪的偏振探测器将安装于“天宫二号”空间实验室的舱外,背对地球指向天空,可以有

伽玛暴偏振探测器—OBOX设计原理图

“天极”伽玛暴偏振探测仪的实物图。

效地捕捉到伽玛暴爆发过程中产生的伽玛光子,并测量它们的偏振性质。

电控箱将安装于“天宫二号”空间实验室的舱内,主要负责为偏振探测器提供低压电源、控制数据传输以及和卫星平台应用系统之间进行通讯等。

伽玛射线暴的起源及相应的物理过程一直是天文学家们研究的最前沿课题之一。它涉及宇宙学尺度上的恒星级过程,能够将天体物理中最重要的三个层次——恒星、星系以及宇宙学联系起来。对伽玛暴伽玛射线偏振的研究可以为许多伽玛暴问题提供新的线索。

“天极”伽玛暴偏振探测仪的主要科学目标是高精度且系统性地测量伽玛射线暴的偏振性质。 预期运行两年“天极”可以探测到大约100个伽玛射线暴,同时作为国际上最灵敏的伽玛射线暴偏振探测仪器,“天极”能够获得高精度伽玛射线偏振测量的最大样本。

通过系统地测量伽玛射线暴的偏振,能够从观测上对伽玛射线暴的辐射机制等物理模型加以限制或约束,为更好的理解宇宙中极端天体物理环境下的这种最剧烈的爆发现象产生的机制做出贡献。

研制单位

“天极”望远镜是中欧国际合作项目,也是“天宫二号”空间实验室搭载的实验中唯一的国际合作项目,由中国科学院高能物理研究所和瑞士日内瓦大学、瑞士保罗谢尔研究所和波兰核物理研究所等单位共同参与。

背景知识

伽玛暴是宇宙伽玛射线暴的简称,是一种短时间的伽玛射线辐射增强的天文现象,是一种在宇宙学尺度上发生的恒星级天体物理过程,其爆发的激烈程度仅次于宇宙大爆炸。

伽玛暴正面示意图

恒星在寿命结束时会发生剧烈爆炸,导致整个恒星解体,星体中心的物质将压缩形成黑洞,恒星周围的大部分物质被黑洞吞噬,但会有部分物质以近乎光速喷发而出, 这些物质在内部磁场的作用下将产生极其强烈的伽玛射线辐射,持续时间长则不过几千秒,短则不足百分之一秒,然而具有极高的亮度和辐射能量,这就是伽玛暴。