“爱因斯坦探针”是我国主导研制的一颗软X射线波段空间卫星，于2024年1月9日成功发射升空，于同年10月31日正式在轨交付，并被正式命名为“天关”卫星。它不仅是我国首颗大视场X射线天文卫星，更成为全球探索宇宙暂现天体的“捕手”，为人类理解极端宇宙现象提供了全新视角。

宇宙中捕捉“烟火”的利器

“天关”卫星名字的由来承袭了中国古代天文学的传统智慧。公元1054年，宋代天文学家记录下“天关客星”（即蟹状星云超新星爆发），为现代恒星演化研究提供了跨越千年的珍贵证据。如今，以“天关”卫星为名，既致敬历史，也寓意着在X射线波段为人类“关”察宇宙打开新窗口。

“天关”卫星运行于距地600公里的轨道，搭载了7个高灵敏度“眼睛”——包括6台宽视场X射线望远镜（WXT，又称“万星瞳”）和1台后随X射线望远镜（FXT，又称“风行天”）。其设计灵感源于龙虾眼的独特光学结构，视场高达3850度，可同时覆盖十一分之一的天区，相当于1.8万个满月大小的区域。这一技术突破实现了国际首次在软X射线波段的大视场、高灵敏度聚焦成像巡天，探测灵敏度比同类设备高出1–2个数量级。

“天关”卫星的核心科学目标是发现与研究“暂现天体”——宇宙中随机出现、快速消失的剧烈爆发现象，如伽马暴、超新星、黑洞吞噬事件等。这些现象犹如宇宙“焰火”，携带着天体形成与演化的关键信息。截至2025年初，“天关”卫星捕获了包括60个强暂现源、近500个恒星耀发及上千个候选暂现天体，成果覆盖从银河系内至256亿光年外的深远宇宙。

三大突破性发现

突破一 | 探测125亿光年外早期宇宙伽马暴（EP240315a）

2024年3月15日，“天关”卫星WXT在软X射线波段捕捉到微弱脉冲信号EP240315a，亮度快速波动且持续超17分钟。经南非ATLAS、美国双子星北望远镜等全球设备联合观测确认，该信号源自125亿光年外的早期宇宙（当时宇宙年龄仅为当前10%）。

该信号为伽马射线暴（GRB，由大质量恒星爆炸引发），却具特殊特性：X射线较暗，与伽马射线出现间隔达6分钟（远超常规几十秒），辐射高峰时高能X射线成分显著“变硬”。这些特征挑战现有伽马暴模型，推动科学界重新审视其爆发机制与能量释放过程。成果于2025年1月23日发表于《自然·天文学》，被誉为“人类首次探测到宇宙早期爆发的软X射线信号”。

突破二丨 揭示奇特双星系统演化（EPJ0052）

2024年5月27日，“天关”卫星在小麦哲伦云发现X射线暂现源EPJ0052，经WXT初测、FXT精测及美国雨燕望远镜、欧洲XMM-牛顿望远镜数据联合分析，揭示其由12倍太阳质量的Be型大质量恒星与1倍太阳质量的致密白矮星组成。

白矮星靠强引力从Be星吸积物质，引发失控核爆炸及多波段耀发，罕见呈现双星物质交换演化——原6倍、8倍太阳质量的恒星经物质转移形成当前系统。且本该短命的Be星存活、原长寿恒星坍缩为白矮星，对恒星演化理论提出新挑战。研究于2024年发表于《天体物理杂志快报》，为大质量恒星相互作用提供全新案例。

突破三 | 捕捉恒星死亡弱喷流（EP240414a）

2025年，“天关”卫星独家捕获X射线暂现源EP240414a，源自40亿光年外大质量恒星坍缩。该事件仅持续150秒，辐射集中于软X射线波段（非传统伽马暴），后期演化为Ic型超新星SN2024gsa。

多波段观测显示，爆发产生弱相对论喷流（近光速运动、强度低于伽马暴），“天关”卫星追踪了喷流与环境物质的早期相互作用，填补普通超新星与伽马暴的观测空白。其位于宿主星系外围，提示可能由沃尔夫-拉叶星爆炸引发。成果发表于《自然·天文学》，为恒星死亡机制提供全息认知。

推动全球空间科学发展

“天关”卫星由中国科学院主导，与欧洲航天局、德国马普地外物理研究所、法国国家空间研究中心等国际机构合作研制。正如“天关”卫星首席科学家袁为民所说：“‘天关’卫星的国际合作具有深远的意义。”它不仅是多国合作研制的成果，在数据共享和科学管理层面，更组建了一支由10多个国家300余位科学家组成的国际联合科学团队，为“天关”卫星的科学成果产出提供了极为强大和广泛的国际力量。

作为我国空间科学卫星系列的重要组成部分，“天关”卫星的探索之路离不开国内空间科学领域的积累与发展。自2011年中国科学院启动空间科学先导专项以来，“悟空号”“墨子号”“慧眼”“夸父一号”等卫星已相继取得多项原创成果，为“天关”卫星的成功奠定了坚实基础。

从125亿光年外的宇宙初啼到双星交互的绚烂焰火，再到恒星临终的微弱叹息，“天关”卫星以卓越的性能和全球合作的力量，一次次推开未知宇宙的大门。它不仅延续了中华民族千年观天的科学精神，更以实实在在的发现引领人类重新思考宇宙的狂暴与深邃。随着更多数据的积累和理论的革新，“天关”卫星将照亮更多宇宙奥秘，继续在浩瀚星海中书写中国的探索传奇。

参考资料：

1.“央视一套”公众号.这颗卫星有7双“眼睛”！最远探测到256亿光年外的天体！

2.“中国科学报”公众号.人类首次！“天关”刚“睁眼”，就有大发现

3.“新华社”公众号.人类首次！探测到了

4.“中国国家天文”公众号.天关启程，逐梦苍穹

5.“北京科协”公众号.科技视野｜“天关”捕星

6.“中国科学院国家天文台”公众号.天关卫星发现新型暂现X射线天体并揭示与超新星的神秘关联