黑洞、中子星和真空是寻求物理学新突破的重要前沿。该项目科学负责人、中科院高能物理研究所研究员张双南介绍,eXTP的主要科学目标可以概括为“一奇二星三极端”,即基于对一奇(黑洞)和二星(中子星和夸克星)的观测,致力于研究极端引力条件下的广义相对论、极端磁场条件下的量子电动力学和极端密度条件下的量子色动力学等理论,为终极回答“黑洞附近会发生什么,真空量子涨落产生什么,中子星内部是什么物质状态”等重大科学问题作出贡献。