中國天眼捕獲500脈衝星 超美觀測15年成果

  圖:被譽為「中國天眼」的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)於2016年9月25日落成啟用,2020年1月11日通過國家驗收正式開放運行,是目前全球最大且最靈敏的射電望遠鏡。\新華社

(大公報 記者 劉凝哲)位處貴州的中國天眼(FAST)自2020年1月11日通過國家驗收至今已近兩周年,FAST科學委員會徵集遴選出五個優先和重大項目作為主要科學研究方向,約兩百名科學家開始使用並處理FAST的科學數據,科學產出成績斐然。FAST年觀測時長超過5300小時,遠超國際同行預期的工作效率。截至目前,FAST共發現約500顆脈衝星,超越美國阿雷西博(Arecibo)望遠鏡運行15年的成果,成為自其運行以來世界上發現脈衝星效率最高的設備。

FAST是具有我國自主知識產權﹑世界最大口徑﹑最靈敏的射電望遠鏡。2021年3月31日,FAST正式向全球開放共享,向全球天文學家徵集觀測申請,彰顯了中國科學家與國際科學界攜手合作的理念。此次徵集收到來自不同國家共7216小時的觀測申請,最終14個國家(不含中國)的27份國際項目獲得批准,並於2021年8月啟動科學觀測。

冀觀測到銀河系外脈衝星

「FAST運行得很好,漫漫天路很長,我們要做徹底的巡天!」中科院國家天文台韓金林研究員說,長期以來中國科學家都希望在天文學研究上能夠和美歐等國家並駕齊驅,甚至超過他們。此前,中國的天文學科學家只能使用國外的二手資料,如今有了FAST可以迅速趕上。「現在是中國人擁有高靈敏度射電望遠鏡、能夠在科學前沿做出貢獻的時候了」,韓金林說。

韓金林領導的FAST重大優先項目「銀道面脈衝星快照巡天」團隊,發掘了FAST在巨大接收面積、精確變形跟蹤能力、多波束接收等三方面優勢,增加脈衝星的搜尋深度。項目運行1年半發現的脈衝星已超美國阿雷西博(Arecibo)望遠鏡運行15年的結果(註:美國巡天共計發現207顆脈衝星,其中46顆是毫秒脈衝星)。

「今天我們看到的所有成果,都是銀河系裏的,FAST能不能看到銀河系外的脈衝星,是我們未來想做的第一件事」。中科院院士、天體物理學家武向平說,外國科學家曾因為找到脈衝星系統而獲得諾貝爾獎,希望中國科學家能夠找到奇異的脈衝星系統,更加精確地驗證相對論,「FAST有這樣的能力,也有這樣的實力」。

徵集課題 助青少年探索宇宙

武向平認為,中國天文學的發展,在國內要立足於FAST這一世界上最大口徑、最靈敏的射電望遠鏡,在國際上則要參與平方公里陣列射電望遠鏡(SKA),既要獨立自主,也要國際合作。中國是SKA的發起國和建設國之一。FAST看得非常深、看得非常暗,而SKA看得非常廣,兩個望遠鏡要形成互補。

武向平表示,FAST正在醞釀向全國中小學生徵集課題,並從中遴選出十個左右,「FAST願意從寶貴的機時中拿出1%,幫助孩子們實現探索宇宙的願望」。

「天眼」的四大絕技

FAST重要科學成果

解碼恆星形成

國家天文台慶道沖、李菂領導的國際合作團隊採用原創的中性氫窄線自吸收方法,利用FAST首次獲得原恆星核包層中的高置信度的塞曼效應測量結果,為解決恆星形成三大經典問題之一的「磁通量問題」提供了重要證據。該成果論文於2022年1月6日在國際學術期刊《自然》雜誌以封面文章形式正式發表。

透視快速射電暴

國家天文台李菂、王培、朱煒瑋領導的國際合作團隊利用FAST對快速射電暴FRB121102進行觀測,獲得迄今最大的快速射電暴爆發事件樣本,首次揭示了快速射電暴的完整能譜及其雙峰結構。

發現毫秒脈衝星

國家天文台韓金林領導的FAST重大優先項目「銀道面脈衝星快照巡天」截至目前新發現279顆脈衝星,其中65個為毫秒脈衝星,在雙星系統中的有22顆。

多波段觀測分析

國家天文台李菂、王培領導的國際合作團隊發現了多顆脈衝星,並開展了多波段觀測分析。

中國今年計劃40多次宇航發射

據中新社報道:據中國航天科技集團官方社交媒體賬號消息,中國航天科技集團2022年計劃安排40多次宇航發射任務,將完成載人航天6次重大任務,全面建成中國空間站,還將完成長征六號甲運載火箭首飛任務。

1月4日,中國航天科技集團在北京召開2022年型號工作會。中國航天科技集團黨組書記、董事長吳燕生在會上表示,2021年,全年各項型號任務圓滿完成,實現了「十四五」發展的開門紅:中國空間站建設取得階段性重大勝利。

中國航天科技集團總經理、黨組副書記徐強在會上作型號工作報告,總結2021年型號科研生產工作,部署2022年科研生產任務。報告指出,中國航天科技集團2022年計劃安排40多次宇航發射任務,將完成載人航天6次重大任務,包括兩次貨運飛船、兩次神舟飛船和實驗艙Ⅰ、實驗艙Ⅱ發射,以及在軌交會對接、出艙活動和飛船返回任務,全面建成空間站;完成長征六號甲運載火箭首飛任務。