清华大学主导中意合作空间天文项目“极光计划”揭示天体辐射区域几何信息

1月，清华大学主导的中意合作空间天文项目“极光计划”发表最新成果。经过对吸积中子星“天蝎座X-1”的长期观测，极光取得了显著的偏振探测，并对辐射区域位置和几何提出了严格限制。至此，极光计划已经在轨工作超过三年（2018年10月29日发射），天蝎座X-1也成为迄今第二个获得显著X射线偏振测量的天体。

天蝎座X-1是人类发现的第一个太阳系外X射线源，也是除了太阳之外天上最明亮的X射线源。它是一个双星系统，由恒星和中子星组成。恒星表面气体被中子星引力吸引后落向中子星表面，产生巨大的能量释放，辐射出强烈的X射线。根据能谱分析，科学家推测X射线辐射来自一个高温热冕，但热冕的位置和几何仍有争议，有两类竞争模型：一类认为冕覆盖在吸积盘表面，另一类认为冕坐落在星体表面和吸积盘之间的转换层。极光观测给出了明确证据，说明后者才是正确的物理解释。

极光计划的日常运行由清华大学工物系2019级博士研究生龙翔云负责，进行操作指令的生成和上载、故障排除、数据分析和科学解释。这次实验充分说明了微纳卫星对科学探索和学生培养的双重作用。

相关成果以文章“极光在天蝎座X-1中探测到显著的X射线偏振以及对冕几何的限制（A Significant Detection of X-ray Polarization in Sco X-1 with PolarLight and Constraints on the Corona Geometry）”于1月1日发表在《天体物理快报》(The Astrophysical Journal Letters)。

极光计划是中意合作的空间项目，由清华大学牵头，是核学科与天文学科交叉的结果，天文系冯骅教授是项目负责人，工物系、天文系多名研究生和工物系曾鸣副教授参加了本次工作。极光计划的合作单位还包括意大利国家核物理研究院比萨分院（INFN-Pisa）和国家天体物理研究院罗马分院（INAF-Rome）、中科院高能物理研究所、宁波工程学院和北方夜视，卫星由天仪研究院提供。