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FAST真劳模!年观测时长超过5300小时收获了啥?

2022年01月06日 11:44   来源:经济日报新闻客户端   

  365体育投注:天眼(FAST)自2020年1月11日通过国家验收至今已近两周年。记者从中科院新闻发布会上获悉:FAST运行效率和质量不断提高,年观测时长超过5300小时,已远超国际同行预期的工作效率,为FAST科学产出起到重要支撑作用。截至目前,FAST共发现约500颗脉冲星,成为自其运行以来世界上发现脉冲星效率最高的设备。

  “原来计划五年完成的目标,现在已经提前达成了。FAST‘出好成果、出大成果’的阶段已经开启。”FAST运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏表示。

  据介绍,2021年依托FAST,科学家们取得了一批重要科研成果。

  FAST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。国家天文台庆道冲、李菂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无与伦比的灵敏度及优良的光路设计,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,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。该成果论文于北京时间2022年1月6日在国际学术期刊《自然》杂志以封面文章形式正式发表。美国伊利诺伊大学教授、国际星际磁场测量领域知名科学家理查德?克鲁切尔表示,FAST的观测提供了有助于了解恒星是如何形成的重要信息,FAST首次揭示了在恒星形成的早期阶段,磁压不足以阻止引力收缩,这与恒星形成的标准理论不一致。这一发现对于理解恒星形成的天体物理过程至关重要,并显示了 FAST 在解决重大天体物理问题方面的潜力。

  获得迄今最大快速射电暴爆发事件样本,首次揭示快速射电暴爆发率的完整能谱及其双峰结构。快速射电暴(FRB)是来自遥远宇宙深处的神秘信号,关于它的起源是过去十余年里天体物理领域最大的谜团之一。国家天文台李菂、王培、朱炜玮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爆发率的完整能谱及其双峰结构,成果论文于2021年10月14日在国际学术期刊《自然》杂志发表。FAST多科学目标巡天已经发现至少6例新FRB,正在为揭示这一宇宙中神秘现象的机制、推进这一天文学全新的领域做出独特的贡献。

  “银道面脉冲星快照巡天”项目持续发现毫秒脉冲星。脉冲星是一种高速旋转的中子星,是恒星爆炸后所形成的天体。研究脉冲星,有助于解答许多重大物理学问题,发现脉冲星是国际大型射电望远镜观测的主要科学目标之一。国家天文台韩金林领导的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,该项目不仅从银河的星辰大海中探测到原先已知的550颗脉冲星,还新发现了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。相关论文于2021年5月在国内学术期刊《天文和天体物理学研究》发表。国际著名学者澳大利亚科学院院士Manchester教授评价“发现这么多脉冲星令人印象深刻”,“发现如此众多毫秒脉冲星,是一个显著的成就”。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。

  开展多波段合作观测,开启脉冲星搜索新方向,并打开研究脉冲星电磁辐射机制的新途径。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(Fermi-LAT)相结合进行天地一体化协同和后随观测,具有产生重大科学突破的潜力。国家天文台李菂、王培领导的国际合作团队发现了多颗脉冲星,并开展了多波段观测分析。相关成果于2021年12月在国内学术期刊《365体育投注:科学》上以封面及编辑点评文章形式发表。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。

  据了解,基于超高灵敏度的明显优势,FAST已成为中低频射电天文领域的观天利器。未来,将在快速射电暴起源与物理机制、中性氢宇宙研究、脉冲星搜寻与物理研究、脉冲星测时与低频引力波探测等方向产出深化人类对宇宙认知的科学成果。

  除了用于重大科学研究,中科院院士、国家天文台研究员武向平透露,FAST正在考虑2022年面向全国中小学生开放1%的观测时间,也就是约50个小时。“关于宇宙探测,关于外来生命的探索,现在的中小学生有很多很多奇思妙想和方法,且超乎我们的想象。我们希望能够征集到10个好的想法,按照他们的想法,在天文学家的帮助下去观测,或许会有不一样的突破。”武向平表示。(经济日报记者 沈慧)

(责任编辑:张雪)