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中国天眼已发现240多颗脉冲星 并首次追踪到快速射电爆发与磁星之间的联系

发布于:2020-11-13 被浏览:3459次

11月4日,中国科学院国家天文台召开新闻发布会宣布,自今年1月接受中国天眼(FAST)以来,设施运行稳定可靠,一年来观测和服务的机器小时数超过5200个,达到预期设计目标的近两倍。

到目前为止,FAST已经发现了240多颗脉冲星,发表了40多篇基于FAST数据的高级论文。FAST在快射电爆发中的研究成果5日凌晨发表在国际科学期刊《自然》上。

FAST于2016年完成。它的反射表面积相当于30个左右的标准足球场。它是世界上最灵敏的单口径射电望远镜,极大地拓展了人类的视野,让中国天文学家有机会走在射电天文学研究的前沿。

中国科学院院士、中国科学院国家天文台台长常进表示,FAST的新设计理念开创了建造巨型望远镜的新模式,突破了直径约100米的传统全移动式射电望远镜的工程极限,也带来了巨大的技术挑战。

FAST由主动反射系统、馈源支撑系统、测控系统、接收终端和观测基地组成。其巨大的反射面可以根据天体位置实时主动调整其形状,所有控制精度应达到毫米级。巨大的工程体积、超高的精度要求和特殊的工作方式使FAST面临前所未有的技术挑战。

为此,工程队进行了一系列技术研究,研制出一种超高抗疲劳的钢缆,比国内外相关标准规范高2.5倍。此外,工程团队采用了世界上跨度最大的柔性并联机器人和刚性6自由度并联机器人组成的两级调整机构,集成了卫星定位、惯性导航和全站仪测量技术,实现了全天候、大规模、高精度、高采样率的饲料支撑系统动态测量。

最近,FAST在快速无线电突发的研究方面取得了许多新的突破。科学研究小组第一次追踪了快速射电爆发和磁性恒星之间的联系。在《自然》发表的三篇论文中,中外科学家认为银河系中的一颗磁星是今年通过几颗卫星和地面望远镜观测到的一次快速射电爆发的起源。

快速无线电风暴是指在遥远的宇宙中突然出现的短而猛烈的无线电波爆发,持续时间很短,通常只有几毫秒,但它可以释放出相当于地球上数百亿年发电量的巨大能量。

研究小组利用fast优越的灵敏度和无线电波收集能力,首次跟踪了FAST射电爆发与magnetar之间的联系,探测到一次快速射电爆发的重复爆发,在世界上首次发现其具有非常丰富的极化特征。研究表明,快速射电爆发可能来自致密恒星磁层中的物理过程。

北京大学教授、国家天文台研究员李克佳说:“在人们对快射电爆发的起源有各种推测之前,这一观测最直接地证明了快射电爆发来自磁层这样的结构。了解它的起源机制。”

图|磁星释放的快速无线电脉冲

“这是一个非常重要的前沿方向,对宇宙深处快速射电爆发的观测将为人们了解宇宙增添新的工具。FAST正在做出独特而重要的贡献。”FAST首席科学家李毅表示。

同时,FAST有能力将中国的深空探测和通信能力扩展到太阳系边缘,以满足国家的重大战略需求。随着性能的提高,FAST的科学潜力逐渐显现。“FAST的灵敏度是世界第二大单口径射电望远镜的2.5倍以上。这是我国建造的射电望远镜首次在灵敏度方面占据世界制高点,对于推动我国天文学的重大原创性突破具有重要意义。”FAST运营开发中心执行副主任、总工程师江鹏表示,超高的灵敏度使其在无线电瞬变源方面具有巨大的潜力,有望在短时间内实现纳米赫兹的引力波探测,捕捉BIGBANG时期的原始引力波,为BIGBANG研究原始时间的物理过程提供数据支持。

“今年4月,时间分配委员会开始向国内天文学界征集免费申请项目。目前已收到170多份申请,总申请时间约5500小时。1,500台机器的实际审批,只能支持30%。可见FAST望远镜观测时间是相当有竞争力的。”中国科学院院士、中国科学院国家天文台台长常进说。由此可见,中国的天眼在未来的科学研究中将发挥至关重要的作用。

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参考:http://t.cn/A6G5vnfj

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