发现约500件脉冲星使其成为自运行以来世界上效率.高的设备。到目前为止,已经获得了.大的快速射电爆发事件样本,超过了该领域以往所有文章中发表的射电爆发事件总数...正式受理近两年,“中国天眼”取得多项重要科研成果,展现出良好的成绩单。未来,“中国天眼”的科学潜力将进一步显现。
被称为“中国天眼”,500米球面射电望远镜(FAST)已正式接受近两年。“中国天眼”作业效率和质量不断提升,年观测时间超过5300小时,远超国际同行的预期工作效率,为其科学产出发挥了重要支撑作用。1月5日,中国科学院发布消息称,2021年,科学家依托“中国天眼”取得多项重要科研成果。
它为解决恒星形成的三个经典问题之一提供了重要的观测证据。
中性氢是宇宙中含量.丰富的元素,广泛存在于宇宙的不同时期,是不同尺度物质分布的.佳示踪剂之一。
国家天文台的清道冲、李毅等领导的国际合作团队采用原始中性氢窄线自吸收法,利用“中国天眼”..获得了原始恒星核包络中的高置信度塞曼效应测量结果,为解决恒星形成的三大经典问题之一“磁通量问题”提供了重要的观测证据。
本文于北京时间1月6日作为封面文章发表在国际学术期刊《自然》上。
“用‘五百米口径球面射电望远镜(FAST)’探测到的磁场强度只有地球磁场强度的百分之一,比标准恒星形成模型预测的强度至少弱3-4倍。”“中国天眼”运营发展中心首席科学家、作者李伟表示,“这一结果揭示了分子云在致密云核阶段可以提前达到磁性超临界状态,可能存在比标准模型更有效的磁场耗散机制,使恒星形成提前发生。这一成果也有望将中性氢窄线自吸收法拓展为星际磁场测量的重要系统探测器。”
在揭示快速射电暴的基本物理机制方面取得了重大进展。
快速射电爆发(FRB)是宇宙中.亮的射电爆发现象,持续时间只有几毫秒。它.早发现于2007年,被怀疑是来自银河系外星系的脉冲信号。在发现之初,学术界对其真实性有所怀疑。直到2013年更多这样的现象被发现,才逐渐被认识和广泛关注,并被官方命名为快射电暴。由于起源和物理机制完全未知,成为天体物理学领域.大的热点之一。
目前已探测到数百个快速射电暴,只有少数出现重复暴。FRB121102是人类已知的..个重复爆发,2017年成为..个被..定位的快速射电爆发,其宿主星系可以被确认。
国家天文台李伟、王佩、朱伟伟等领导的国际合作团队利用“中国天眼”对FRB121102进行观测,在约50天内探测到1652次射电暴,获得了迄今为止.大的快速射电暴事件样本,超过了此前该领域所有文章发表的射电暴事件总数。
研究人员对样本进行分析后,..揭示了快速射电暴速率的完整能谱,发现了双峰结构,排除了快速射电暴的周期性或准周期性,严格限制了重复FRB来自单一致密天体的可能性。这是揭示快速射电暴基本物理机制的重大进展。结果论文于2021年10月14日发表在国际学术期刊《自然》上。
此外,“中国天眼”多科学目标调查发现了至少6个新的快速射电暴,正在为揭示这一现象的机制和促进这一领域的发展做出独特的贡献。
持续毫秒脉冲星,进行多波段协同观测。
脉冲星可以发射周期为1.4毫秒至23秒的高度周期性脉冲。被称为“毫秒脉冲星”的短周期脉冲星,堪比地球上.好的原子钟。因此,发现脉冲星是国际大规模射电望远镜观测的主要科学目标之一。截至目前,已在“中国天眼”/中发现约500件脉冲星,成为自运营以来全球发现脉冲星/效率.高的设备。
“中国天眼”配备19波束L波段接收机是目前世界上.强大的脉冲星搜索工具。由国家天文台韩金林牵头的“中国天眼”重大优先项目“银道面脉冲星快照巡天”在不到两年的时间里观测了约620个机时,完成了8%的计划天区搜索。到目前为止,只有这个项目新发现了279 脉冲星,其中65为毫秒脉冲星,22为二进制。这项工作已经进行了一年半的时间,脉冲星的数量已经超过了美国阿雷西博望远镜15年的搜索结果。相关论文于2021年5月发表于国内学术期刊《天文学与天体物理学研究》。
基于“中国天眼”灵敏度的国际..优势,将“中国天眼”与重要的空间天文设施费米伽马射线天文台的大视场望远镜相结合,用于天地一体化和后续观测,具有产生重大科学突破的潜力。国家天文台李淼、王佩领导的国际合作团队发现了多脉冲星并进行了多波段观测分析。相关成果于2021年12月以封面和编辑评论文章的形式发表在国内学术期刊《中国科学》上。
李伟说:“多波段协同观测不仅开辟了‘五百米口径球面射电望远镜(FAST)’脉冲星搜索的新方向,也为研究脉冲星电磁辐射的机理开辟了新途径,为研究中子星演化和探测引力波提供了更多样本。”
考虑以后给中小学生开放1%的观察时间。
创新离不开国际合作和开放共享。“中国天眼”建设之初,就确立了按照国际惯例逐步开放的原则。2021年3月31日0: 00,“中国天眼”正式对外开放共享,从全球天文学家处收集观测应用。
中国科学院副院长周琦说:“一年来,中国科学院全力做好五百米口径球面射电望远镜(FAST)的开放运行和科研工作。..成立了“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”科学委员会、时间分配委员会和用户委员会,规划科学方向、选择重大项目、制定数据开放政策等。,充分发挥‘五百米口径球面射电望远镜(FAST)’的科学效能,促进重大科学成果产出。”
据“中国天眼”运营发展中心执行副主任、总工程师姜鹏介绍,本次征集共收到来自不同国家的观测申请7216小时。.终,来自14个国家(不含中国)的27个国际项目获批,2021年8月开始科学观测。
随着性能的提升,“中国天眼”的科学潜力将进一步显现,成果不断涌现。中国科学院院士、国家天文台研究员吴向平表示:“未来,FAST将搜索更多脉冲星,希望看到脉冲星超越银河系。同时,我们将继续巡视宇宙中的中性氢,帮助科学家研究宇宙大尺度物理,探索宇宙的起源和演化。”
吴向平还透露,“中国天眼”正在考虑向全国中小学生开放1%的观察时间。“中小学生可以提出好的科学思想,专业天文学家可以帮助他们实现。”
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