每当我们仰望夜空, 头顶灿烂而静谧的星空总能给人一种安宁、祥和的心灵抚慰. 事实上, 除了绝大多数看似永恒不变、周而复始的恒星之外, 宇宙中还充满了另一类出没无常、忽隐忽现、来去匆匆的所谓的暂现天体, 只是人眼一般难以察觉.这类天象在我国古代被称为“客星”. 我国是最早观测和记录暂现天体的国家, 其中最著名的是对公元1054年的“天关客星”的观测记录.这是一次壮观的银河系超新星爆发, 其残骸形成了现在的蟹状星云(NGC1952); 宋代天文学家的观测为现代天文学研究超新星遗迹和超新星提供了关键信息. 作为时域天文学的主要研究内容, 对暂现天体的观测和研究极大地丰富了、甚至革命性地改变了我们对宇宙及其物理规律的认识. 在高能的X射线天空,暂现天体和爆发现象更为丰富多彩、活动更为剧烈、所释放的能量也更高. 展望2020年之后,随着国际上一系列重要的电磁波和引力波探测设备的相继投入使用, 时域天文学将迎来一个大视场、多波段、多信使的蓬勃发展的黄金时代, 甚至有可能孕育着重大的科学发现.

爱因斯坦探针(Einstein Probe, EP)卫星就是在这一学科背景下提出来的一个小型空间天文任务. 我们有幸处于我国空间科学事业的起步时期, 自2011年开始启动的中国科学院空间科学战略性先导专项一期, 已经成功发射并运行了4颗科学卫星.其中“悟空”和“墨子”已经圆满或部分完成既定科学目标, 并取得了重要的科学成果. 作为空间科学先导专项二期立项的任务之一, 爱因斯坦探针卫星肩负着继往开来的使命. 为了向广大学者介绍EP任务及其科学目标的研究成果, 以增进学术交流, 为科学目标的进一步挖掘和量化提供参考, 我们特此组织撰写了“爱因斯坦探针:探索变幻多姿的X射线宇宙”专题.

本专题由11篇综述文章组成,是由EP科学工作组主要成员在科学白皮书的基础上撰写而成的. 它涵盖了EP任务的总体介绍和主要科学目标, 包括黑洞潮汐瓦解恒星事件、引力波源电磁波对应体、高红移伽玛暴及作为早期宇宙的探针、超新星激波暴、特殊伽玛暴、活动星系核、X射线双星、磁星、激变变星,以及对探测keV 能段可能的暗物质衰变信号的展望. 我们相信, EP的科学潜力将远不止以上领域, 还有更多的科学机遇有待我们去深入思考和发掘.

感谢专题所有论文作者的努力, 也感谢EP科学工作组所有成员对EP科学目标研究所做出的贡献. 在此也特别感谢中国科学院院机关领导、中国科学院国家空间科学中心和国家天文台的领导和同事对EP项目长期以来的大力支持.感谢《中国科学: 物理学 力学 天文学》编辑部郭媛媛女士的协助. 该专题得到了中国科学院空间科学战略性先导科技专项(编号: XDA15052100)及先导专项多波段引力波宇宙(编号: XDB23040000)的资助.

袁为民

中国科学院国家天文台, 中国科学院空间天文与技术重点实验室

中国科学院大学天文与空间科学学院

原文链接：http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SSPMA/specialTopics/postArticles/6DJg5Gpj9SGpqBfTY

爱因斯坦探针: 探索变幻多姿的X射线宇宙专题·编者按

袁为民

48(3), 039501 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2018-00002

爱因斯坦探针: 探索变幻多姿的X射线宇宙

袁为民  张臣  陈勇  孙胜利  张永合  崔伟  凌志兴  黄茂海  赵冬华  王文昕  裘予雷  刘柱 潘海武  蔡洪波  邓劲松  贾振卿  金驰川  孙惠  胡海波  刘飞飞  张墨  宋黎明  卢方军  贾淑梅 李承奎  赵海升  葛明玉  张娟  崔苇苇  王于仨  王娟  孙小进  金戈  黎龙辉  陈凡胜  蔡志鸣 郭彤  刘国华  刘华秋  冯骅  张双南  张冰  戴子高  吴雪峰  苟利军

48(3), 039502 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2017-00297

星系中心大质量黑洞及潮汐瓦解恒星事件

刘柱  袁为民  孙惠  李硕  刘富坤  陈弦  陆由俊  王挺贵  雷卫华  钟诗言  袁峰  王俊峰  黎卓 李立新  范一中  周宏岩

48(3), 039503 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2017-00268

引力波爆发事件的电磁对应体的探测

高鹤  范锡龙  吴雪峰  张冰  孙惠

48(3), 039504 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2017-00273

高红移爆发源作为早期宇宙和第一代天体的探针

魏俊杰  吴雪峰  王发印  刘柱  戴子高  张冰

48(3), 039505 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2017-00248

爱因斯坦探针卫星的核塌缩超新星激波暴探测

邓劲松  王祥玉

48(3), 039506 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2017-00250

特殊伽玛暴及伽玛暴的特殊辐射成分

李兵  孙惠  王灵俊  魏俊杰  黄永锋  李立新  黎卓  梁恩维  吴雪峰

48(3), 039507 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2017-00264

爱因斯坦探针在活动星系核研究领域的科学机遇

薛永泉  舒新文  周新霖  张晋  吴学兵  王俊贤  王挺贵  袁峰  罗斌  潘海武

48(3), 039508 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2017-00251

X射线双星系统的探测

苟利军  董燕婷  王仲翔  李向东  刘继锋  刘碧芳  袁峰  张澍  鄢淑平  李立新  袁业飞  顾为民

48(3), 039509 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2017-00287

探测磁星的爆发

王仲翔  徐仁新  李向东  邢祎

48(3), 039510 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2017-00252

爱因斯坦探针在激变变星探测中的应用

徐晓杰

48(3), 039511 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2017-00247

爱因斯坦探针探测keV能段暗物质信号的展望

李志远

48(3), 039512 (2018) https://doi.org/10.1360/SSPMA2018-00005

《中国科学: 物理学 力学 天文学》(中文版)和SCIENCE CHINA: Physics, Mechanics & Astronomy (SCPMA, 英文版)是中国科学院主管、中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的综合性学术刊物, 均为月刊。英文版SCPMA被SCI, EI, ADS等数据库收录, 2016年影响因子为2.237, Q1区。中文版被Scopus、《中文核心期刊要目总览》、《中国科学引文数据库》等收录, 以出版热点专题和专辑为主。中英文为两本完全独立的刊物。订阅《中国科学: 物理学 力学 天文学》微信公众号, 手机同步关注最新热点文章、新闻、科技资讯, 请添加微信号SCPMA2014或扫描下方图片关注.