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"“中国天眼”FAST:脉冲星发现破千,探索宇宙奥秘再进一步!"

时间:2024-11-26 17:01:12来源:ITBEAR编辑:瑞雪

在中国科学院国家天文台近日举办的FAST脉冲星科学研讨会上,一项令人瞩目的科学成就被揭晓:被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST),至2024年11月已探测到超过1000颗新脉冲星,这一数量超越了同时期全球其他望远镜发现脉冲星的总和。这一里程碑式的发现不仅极大地丰富了脉冲星数据库,更对研究脉冲星的形成机制与演化过程提供了宝贵资料。

脉冲星,作为中等质量恒星坍缩后的产物,以其极高的密度、强大的磁场和惊人的自转速度著称。它们如同宇宙中的灯塔,通过稳定发射电磁波,为人类探索极端物理现象、追溯宇宙起源与演化提供了独特视角。FAST的这一发现,无疑为这些研究领域注入了新的活力。

自2016年FAST建成以来,以南仁东为首的科研团队便开启了射电天文学的新篇章。然而,面对有限的观测时间,如何高效利用FAST成为摆在科研人员面前的一大挑战。为此,“中国脉冲星计时阵”(CPTA)团队应运而生,致力于解决这一难题。

在国家天文台研究员韩金林的带领下,王绶琯巡天突击队创新性地发展了“FAST银道面脉冲星快照巡天”模式,成功实现了对脉冲星密集区域的高效观测。截至目前,该团队已发现750余颗脉冲星,占比超过FAST发现总数的七成。这些发现中,不乏偶发脉冲星、毫秒脉冲星以及脉冲星双星等珍稀样本,为揭示银河系中暗弱脉冲星族群、探索双星演化途径以及监测引力波提供了重要数据。

与此同时,清华大学教授、国家天文台研究员李菂的团队也取得了显著成果。他们首创了噪声注入技术,并成功运行了多科学目标同时巡天观测模式(CRAFTS),系统性地发现了208颗脉冲星。这些发现中包括毫秒脉冲星、蜘蛛脉冲星以及FAST首个双中子星等,为脉冲星研究注入了新的原创性成果。

北京大学研究员、国家天文台研究员李柯伽的团队则聚焦于毫秒脉冲星的精密测时研究。他们与中国脉冲星测时阵列合作团队在脉冲星噪声分析、偏振测量、星际介质研究以及引力波探测等方面取得了重要进展。其中,基于CPTA DR1.0的噪声分析,他们得出了不同分析方法的自洽结果,并通过普查56颗毫秒脉冲星的偏振特性,揭示了几乎所有毫秒脉冲星都应具有全向辐射的特点。

新疆天文台研究员王娜的团队也在脉冲星辐射物理、脉冲星形成与演化以及星际介质领域取得了重要突破。他们深入探究了脉冲星辐射演化规律,探索了毫秒脉冲星形成机制,并利用脉冲星星际闪烁效应揭示了星际介质的微观结构。这些研究不仅为脉冲星诞生机制提出了严格限制,还为理解脉冲星自转与速度之间的关系提供了新的线索。

FAST还对球状星团中的脉冲星进行了深入探索。国家天文台副研究员潘之辰负责的FAST球状星团脉冲星巡天项目自2017年10月起已发现近60颗脉冲星,将FAST天区内球状星团脉冲星数量增加了约两倍。这些发现中涵盖了轨道周期最短的脉冲星双星系统、自转最慢的球状星团脉冲星以及轨道周期最长的奇特脉冲星等,为脉冲星研究开辟了新的领域。

自FAST观测调试以来,短短七年内便发现了超过1000颗脉冲星,约占已知脉冲星总数的四分之一。这些珍贵的样本不仅深化了人类对脉冲星形成与演化的认识,还为利用FAST进行高精度脉冲星计时研究提供了可能。这一研究不仅可以用来检验爱因斯坦广义相对论的正确性,还能打开纳赫兹低频引力波窗口,为人类探索宇宙奥秘开辟新的道路。

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