借助“中國天眼”，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)毫秒無線電爆發(fā)的新物理現(xiàn)象

據(jù)國內(nèi)媒體報(bào)道，11月4日，中國科學(xué)院國家天文臺召開新聞發(fā)布會宣布，中國天眼（FAST）自今年1月驗(yàn)收以來，設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定可靠，近一年已經(jīng)觀測服務(wù)超過5200個機(jī)時(shí)，達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)近2倍。

截至目前，F(xiàn)AST累計(jì)發(fā)現(xiàn)脈沖星數(shù)量超過240顆，基于FAST數(shù)據(jù)發(fā)表的高水平論文達(dá)到40余篇。FAST在快速射電暴方面的研究成果5日凌晨發(fā)表在國際科學(xué)期刊《自然》雜志上。

“天文學(xué)是一門極度依賴觀測設(shè)備的科學(xué)，沒有觀測設(shè)備，只能根據(jù)別人的資料進(jìn)行研究?！敝袊茖W(xué)院院士、FAST科學(xué)委員會主任武向平在發(fā)布會上說，“有了大國利器，我們在國際天文學(xué)領(lǐng)域的地位就不一樣了……在射電天文學(xué)領(lǐng)域，我們已經(jīng)進(jìn)入第一方隊(duì)?！?/p>

在廣袤的宇宙中，經(jīng)常有一些射電波襲來，僅僅閃現(xiàn)幾毫秒。天文學(xué)家一直企圖尋求真相：誰發(fā)出了這些電波？如此快速閃現(xiàn)的電波包含了什么信息？

“過去，因?yàn)闆]有大射電望遠(yuǎn)鏡，中國天文學(xué)家無法拿到第一手資料，所以在這個前沿領(lǐng)域的研究中，多數(shù)是做理論研究。”中國科學(xué)院院士、國家天文臺臺長常進(jìn)說。

2020年1月，“中國天眼”通過國家驗(yàn)收。這臺于2016年落成、反射面面積相當(dāng)于大約30個標(biāo)準(zhǔn)足球場、世界上最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，大大拓展了人類的視野，也使中國的天文學(xué)家終于有機(jī)會走到射電天文研究的最前沿。

借助“中國天眼”，中國天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了宇宙毫秒無線電爆發(fā)的新物理現(xiàn)象。

脈沖星因不斷發(fā)出電磁脈沖而得名，是一種未知的天體。常進(jìn)介紹，“中國天眼”發(fā)現(xiàn)的脈沖星數(shù)量超過240顆。其中，在球狀星團(tuán)M92中發(fā)現(xiàn)的是一個具有掩食現(xiàn)象的毫秒脈沖雙星，這是在M92中發(fā)現(xiàn)的第一顆毫秒脈沖星，密近的軌道和較大的伴星質(zhì)量預(yù)示著伴星的物質(zhì)正在被脈沖星吸積。

“受益于‘中國天眼’超高靈敏度，我們已經(jīng)將脈沖星的測時(shí)精度提升至少一個數(shù)量級，這有望使人類首次具備納赫茲引力波的探測能力。可以說，我們已經(jīng)走在‘出大成果’的攀登之路上。”常進(jìn)說。

借助“中國天眼”的高靈敏度，伴星及其星風(fēng)的遮擋帶來的脈沖星信號掩食現(xiàn)象和伴星星風(fēng)導(dǎo)致的脈沖星信號到達(dá)時(shí)間延遲都被清晰觀測到。具有這些特殊現(xiàn)象的脈沖雙星，在天文學(xué)中被稱為“紅背蜘蛛”系統(tǒng)。

“中國天眼”未來的一個重要任務(wù)是搜尋更多脈沖星?！拔覀冇行判乃褜さ揭磺ьw脈沖星?！眹姨煳呐_首席研究員韓金林說，較近的脈沖星已都被國外發(fā)現(xiàn)，我們只能搜尋更遠(yuǎn)的?！凹偃缬?，我們不漏掉任何一顆。”

FAST的靈敏度是全球第二大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡的2.5倍以上，這是中國建造的射電望遠(yuǎn)鏡第一次在靈敏度這個重要指標(biāo)上占據(jù)到了世界的制高點(diǎn)。超高靈敏度使其在射電瞬變源方面具有重大潛力，有望在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)納赫茲的引力波探測、捕捉到宇宙大爆炸時(shí)期的原初引力波，為研究宇宙大爆炸原初時(shí)刻的物理過程提供數(shù)據(jù)支撐。

同時(shí)，F(xiàn)AST還有能力將我國深空探測及通訊能力延伸至太陽系邊緣，滿足國家重大戰(zhàn)略需求。

中國天眼FAST是由人民科學(xué)家、時(shí)代楷模南仁東先生于上世紀(jì)九十年代提出構(gòu)想，歷時(shí)二十余年建設(shè)完成的巨型射電望遠(yuǎn)鏡，前后四代數(shù)百名科研工作者前赴后繼為FAST建設(shè)調(diào)試運(yùn)行付出了巨大努力。
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