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2022 01/ 06 23:48:22
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新華全媒+|巡天探宇 解密星空——“中國(guó)天眼”重磅成果亮點(diǎn)解析

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  新華社北京1月6日電 題:巡天探宇 解密星空——“中國(guó)天眼”重磅成果亮點(diǎn)解析

  新華社記者張泉、宋晨

  我國(guó)科學(xué)家利用“中國(guó)天眼”FAST獲得的測(cè)量結(jié)果,為解決恒星形成三大經(jīng)典問(wèn)題之一的“磁通量問(wèn)題”提供了重要觀測(cè)證據(jù)。相關(guān)成果1月6日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》以封面文章形式發(fā)表。

  這是FAST最新產(chǎn)出的一系列重磅成果之一?;诔哽`敏度的明顯優(yōu)勢(shì),F(xiàn)AST已成為中低頻射電天文領(lǐng)域的觀天利器。

  2021年12月19日拍攝的“中國(guó)天眼”全景(維護(hù)保養(yǎng)期間攝,無(wú)人機(jī)照片)。新華社記者 歐東衢 攝

  共發(fā)現(xiàn)約500顆脈沖星 運(yùn)行以來(lái)發(fā)現(xiàn)脈沖星效率世界最高

  發(fā)現(xiàn)脈沖星是國(guó)際大型射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的主要科學(xué)目標(biāo)之一。截至目前,F(xiàn)AST共發(fā)現(xiàn)約500顆脈沖星,成為自其運(yùn)行以來(lái)世界上發(fā)現(xiàn)脈沖星效率最高的設(shè)備。

  脈沖星是大質(zhì)量恒星死亡后的“遺骸”,一顆方糖大小的體積就有上億噸的質(zhì)量,脈沖星能夠發(fā)射出高度周期性的脈沖,周期在1.4毫秒到23秒之間。被稱為“毫秒脈沖星”的短周期脈沖星,可以與地球上最好的原子鐘相媲美。

  “FAST配備19波束L波段接收機(jī),是世界上最強(qiáng)大的脈沖星搜尋利器?!敝锌圃簢?guó)家天文臺(tái)研究員韓金林介紹,新發(fā)現(xiàn)的約500顆脈沖星中,包括一批最暗弱的脈沖星、挑戰(zhàn)當(dāng)代銀河系電子分布模型的大色散量脈沖星、毫秒脈沖星、脈沖雙星、一批模式變化和消零脈沖星以及射電暫現(xiàn)源等。

  1月5日,在中科院國(guó)家天文臺(tái)舉行的新聞發(fā)布會(huì)上,國(guó)家天文臺(tái)韓金林在介紹FAST在脈沖星搜尋方面的重要進(jìn)展。新華社記者 金立旺 攝

  由韓金林領(lǐng)導(dǎo)的FAST重大優(yōu)先項(xiàng)目“銀道面脈沖星快照巡天”在不到兩年時(shí)間里,新發(fā)現(xiàn)279顆脈沖星,其中65個(gè)為毫秒脈沖星,在雙星系統(tǒng)中的有22顆。相關(guān)論文于2021年5月在國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)期刊《天文和天體物理學(xué)研究》發(fā)表。

  與此同時(shí),我國(guó)科學(xué)家還開(kāi)展多波段合作觀測(cè),開(kāi)啟脈沖星搜索新方向,并打開(kāi)研究脈沖星電磁輻射機(jī)制的新途徑。

  據(jù)悉,后續(xù)對(duì)這些脈沖星的測(cè)時(shí)觀測(cè),可以探測(cè)來(lái)自遙遠(yuǎn)星系的低頻引力波,還可用于建立脈沖星時(shí)間和空間基準(zhǔn)。

  探究宇宙奧秘 中性氫及快速射電暴探測(cè)取得新進(jìn)展

  中性氫是宇宙中豐度最高的元素,廣泛存在于宇宙的不同時(shí)期,是不同尺度物質(zhì)分布的最佳示蹤物之一。對(duì)中性氫進(jìn)行探測(cè)、研究,對(duì)于理解暗物質(zhì)、暗能量屬性,解讀星系形成和演化過(guò)程等具有重要意義。

  國(guó)家天文臺(tái)慶道沖、李菂領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)采用原創(chuàng)的中性氫窄線自吸收(HINSA)方法,利用FAST首次獲得原恒星核包層中的高置信度的塞曼效應(yīng)測(cè)量結(jié)果,為解決恒星形成三大經(jīng)典問(wèn)題之一的“磁通量問(wèn)題”提供了重要的觀測(cè)證據(jù)。

  據(jù)介紹,研究團(tuán)隊(duì)將通過(guò)FAST中性氫星系巡天,預(yù)期探測(cè)到10萬(wàn)個(gè)以上星系的中性氫譜線,目前已完成數(shù)據(jù)處理相關(guān)準(zhǔn)備工作,即將開(kāi)始大規(guī)模的宇宙大尺度、局部宇宙、星系間、最鄰近星系等不同尺度的巡天。

  1月5日,在中科院國(guó)家天文臺(tái)舉行的新聞發(fā)布會(huì)上,F(xiàn)AST運(yùn)行和發(fā)展中心首席科學(xué)家李菂介紹FAST在中性氫領(lǐng)域的最新重大成果。新華社記者 金立旺 攝

  快速射電暴(FRB)是射電波段最亮的持續(xù)僅幾毫秒的神秘現(xiàn)象,最初于2007年發(fā)現(xiàn),疑為來(lái)自河外星系的脈沖信號(hào)。因其起源與物理機(jī)制完全未知,是當(dāng)今天體物理領(lǐng)域最大熱點(diǎn)之一。

  國(guó)家天文臺(tái)李菂、王培、朱煒瑋領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)利用FAST對(duì)快速射電暴FRB121102進(jìn)行觀測(cè),在約50天內(nèi)探測(cè)到1652次爆發(fā)事件,獲得迄今最大的快速射電暴爆發(fā)事件樣本,超過(guò)此前本領(lǐng)域所有文章發(fā)表的爆發(fā)事件總量,首次揭示了快速射電暴爆發(fā)率的完整能譜及其雙峰結(jié)構(gòu),成果論文于2021年10月在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

  據(jù)悉,F(xiàn)AST多科學(xué)目標(biāo)巡天已發(fā)現(xiàn)至少6例新FRB,正在為揭示這一宇宙中神秘現(xiàn)象的機(jī)制做出獨(dú)特的貢獻(xiàn)。

  FAST年觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)超5300小時(shí) 運(yùn)行效率和質(zhì)量不斷提高

  “FAST運(yùn)行效率和質(zhì)量不斷提高,年觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)超過(guò)5300小時(shí),已遠(yuǎn)超國(guó)際同行預(yù)期的工作效率,為FAST科學(xué)產(chǎn)出起到重要支撐作用?!盕AST運(yùn)行和發(fā)展中心常務(wù)副主任、總工程師姜鵬說(shuō)。

  1月5日,在中科院國(guó)家天文臺(tái)舉行的新聞發(fā)布會(huì)上,F(xiàn)AST運(yùn)行和發(fā)展中心常務(wù)副主任、總工程師姜鵬在介紹FAST運(yùn)行及開(kāi)放共享情況。新華社記者 金立旺 攝

  自2020年1月FAST通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收以來(lái),F(xiàn)AST科學(xué)委員會(huì)統(tǒng)籌規(guī)劃科學(xué)方向、遴選重大項(xiàng)目、制定數(shù)據(jù)開(kāi)放政策、分配觀測(cè)時(shí)間等;圍繞FAST優(yōu)勢(shì)科學(xué)目標(biāo),征集遴選了五個(gè)優(yōu)先重大項(xiàng)目,組織全國(guó)優(yōu)秀科研團(tuán)隊(duì),開(kāi)展大團(tuán)隊(duì)集中攻關(guān),取得一系列重要成果。

  2021年3月31日,F(xiàn)AST正式向全球開(kāi)放共享,向全球天文學(xué)家征集觀測(cè)申請(qǐng),此次征集收到來(lái)自不同國(guó)家共7216小時(shí)的觀測(cè)申請(qǐng),最終14個(gè)國(guó)家(不含中國(guó))的27份國(guó)際項(xiàng)目獲得批準(zhǔn),并于2021年8月啟動(dòng)科學(xué)觀測(cè)。

  2021年3月28日拍攝的“中國(guó)天眼”(無(wú)人機(jī)全景照片,維護(hù)保養(yǎng)期間拍攝)。新華社記者 歐東衢 攝

  國(guó)家天文臺(tái)研究員武向平院士透露,F(xiàn)AST正在醞釀向全國(guó)中小學(xué)生開(kāi)放1%的觀測(cè)時(shí)間。“幫助孩子們實(shí)現(xiàn)探索宇宙的愿望,希望此舉能在孩子們心中種下科學(xué)的種子,將來(lái)成長(zhǎng)為國(guó)之棟梁?!蔽湎蚱秸f(shuō)。

  據(jù)介紹,F(xiàn)AST未來(lái)將在快速射電暴起源與物理機(jī)制、中性氫宇宙研究、脈沖星搜尋與物理研究、脈沖星測(cè)時(shí)與低頻引力波探測(cè)等方向產(chǎn)出深化人類(lèi)對(duì)宇宙認(rèn)知的科學(xué)成果。

【糾錯(cuò)】 【責(zé)任編輯:馬俊卿 】
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