“中国天眼”(无人机全景照片,维护保养期间拍摄)。新华社发 综合新华社、央视新闻
我国科研团队通过“中国天眼”FAST观察并计算出快速射电暴的起源证据,这一发现于3月18日刊登于国际权威学术期刊《科学》杂志。日前,中国科学院发布中国天眼FAST的运行情况和取得的一系列重要科学成果,中国天眼FAST自建成以来,运行效率和质量不断提高,年观测时长超过5300小时。截至目 前,FAST共发现脉冲星约500颗,成为自其运行以来世界上发现脉冲星效率最高的设备。
获得迄今最大快速射电暴爆发事件样本
国家天文台领导的国际合作团队利用FAST对快速射电暴FRB121102进行观测,在约50天内探测到1652次爆发事件,获得迄今最大的快速射电暴爆发事件样本,超过此前本领域所有文章发表的爆发事件总量,首次揭示了快速射电暴的完整能谱及其双峰结构。
快速射电暴是目前已知的宇宙中射电波段最明亮的爆发现象。科学家们并没有从这1652次的爆发中找到“严格的周期性”,缺乏FRB121102来自中子星(中子星是除黑洞外密度最大的星体,质量约为太阳的1.4倍左右)的证据,因为中子星是恒星演化到末期爆发后的遗骸,有明显自转周期。快速射电暴与地外文明到底有多大的关系,专家表示“仍未可知”。
中性氢谱线测量星际磁场取得重大进展
中性氢是宇宙中丰度最高的元素,广泛存在于宇宙的不同时期,是不同尺度物质分布的最佳示踪物之一。国家天文台领导的国际合作团队采用原创的中性氢窄线自吸收方法,利用FAST首次获得原恒星核包层中的高置信度的塞曼效应测量结果。发现星际介质从冷中性气体到原恒星核具有连贯性的磁场结构,异于标准模型预测,为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据。
此成果有望将中性氢窄线自吸收方法拓展成为星际磁场测量的重要系统性探针。该成果于北京时间2022年1月6日,在国际学术期刊《自然》以封面文章的形式发表。
开启FAST脉冲星搜索新方向
FAST重大优先项目“银道面脉冲星快照巡天”在不到两年时间,累计观测了约620个机时,完成了计划搜寻天区的8%,截至目前,该项目新发现279颗脉冲星,其中65个为毫秒脉冲星,在双星系统中的有22颗。该工作执行1年半所发现的脉冲星数已经超越美国阿雷西博望远镜15年的搜寻结果。
基于FAST灵敏度国际领先的优势,将FAST与高能波段的重要空间天文设施费米伽马射线天文台大视场望远镜相结合进行天地一体化协同和后随观测。科研团队发现了多颗脉冲星,并开展了多波段观测分析。多波段合作观测不仅开启了FAST脉冲星搜索新方向,而且打开了研究脉冲星电磁辐射机制的新途径,为研究中子星星族演化和探测引力波提供更多样本。
将给全国中小学生开放1%观测时间
据了解,2021年FAST优先和重大科学项目占总观测时间的50%。自FAST正式向全球开放共享,14个国家的27份国际项目获得批准于2021年8月启动了科学观测。并拟在2022年给全国中小学生开放1%的观测时间,中小学生提出科学想法,由天文学家帮助他们来实现。
中国科学院院士、国家天文台台长常进介绍,在未来观测中,FAST将致力于寻找小于1毫秒的亚毫秒脉冲星,这也是全世界都在找的一种系统；第二个是寻找脉冲星和黑洞组成的双星；第三点就是中性氢巡天,这是FAST最优势的地方,它的灵敏度高,在中性氢巡天方面预期取得重大成果发现。
