中国科学家模仿龙虾眼观察宇宙

观察遥远宇宙的科学家有时会从地球上的各种生物中汲取灵感。 中国科学家研制并发射的龙虾眼望远镜就是最新的例子。

中国科学院国家天文台（NAOC）最近公布了世界上第一套由龙虾眼望远镜或龙虾眼天文学成像仪（LEIA）拍摄的宽视场天空X射线图。

据 NAOC 称，LEIA 于 XNUMX 月底发射升空，是世界上第一台宽视场 X 射线成像望远镜。 借助“龙虾眼”，人们有望能够高效地观测宇宙中神秘的瞬态事件。

LEIA最特别的是它拥有36个微孔龙虾眼镜和4个大阵列CMOS传感器，全部由中国自主研发。 生物学家很早就发现龙虾的眼睛与其他动物不同。 龙虾的眼睛由许多指向同一个球心的小方管组成。 这种结构允许来自各个方向的光线在管中反射并会聚在视网膜上，为龙虾提供了广阔的视野。

在美国首次尝试

1979年，一位美国科学家提议模拟龙虾的眼睛制造一架望远镜来探测太空中的X射线。 然而，这个想法在很长一段时间内都没有实现，直到微加工技术充分发展使之成为可能。 研究人员随后开发出了龙虾眼镜，上面布满了头发丝粗的小方孔。

NAOC X射线成像实验室于2010年开始龙虾眼X射线成像技术的研发，并最终取得突破。 新推出的 LEIA 不仅配备了备受期待的龙虾眼镜，还率先安装了能够进行高光谱分辨率处理的 CMOS 传感器。

“这是我们第一次实现CMOS传感器在太空X射线天文观测中的应用。”国家天文台官员凌志兴说。 “这是X射线天文学探测技术的重大创新，”他说。

提供广角视野

LEIA项目负责人凌表示，龙虾眼望远镜最大的优势在于广角。 Ling 表示，以前的 X 射线望远镜的视野大约相当于从地球上观察到的月球大小，而这款龙虾眼望远镜可以覆盖大约 1.000 个月球大小的天体区域。

“未来的爱因斯坦探测卫星上将安装十二个这样的望远镜，它们的视野可能达到约一万个卫星，”凌说。 正如 Ling 指出的那样，新发射的 LEIA 是爱因斯坦探测器卫星的实验模块，预计将于 10 年底发射。 那么，新卫星上将安装总共2023个模块。

该计划引起了全世界的极大兴趣，欧洲航天局和德国马克斯·普朗克地外物理研究所也参与其中。 “这项技术将彻底改变 X 射线天空监测，测试模块展示了爱因斯坦探测器任务的强大科学潜力，”莱斯特大学物理与天文学学院天体物理学主任保罗·奥布莱恩 (Paul O'Brien) 说。

“经过十几年的努力，我们终于成功获得了龙虾眼望远镜的观测结果，能够为世界天文研究贡献如此先进的设备，我们都感到非常自豪。”张晨说。 爱因斯坦探针计划助理首席研究员。 据张介绍，爱因斯坦探测器将进行系统的巡天活动，追踪宇宙中的高能瞬态天体。 该任务预计将发现隐藏的黑洞并绘制黑洞在宇宙中的分布图，帮助我们研究它们的形成和演化。

爱因斯坦探测器还将用于搜索和精确定位引力波事件中的 X 射线信号。 它还将用于观测中子星、白矮星、超新星、早期宇宙伽马爆发以及其他物体和现象。