【突破】「中國天眼」發現新脈衝星!來聽聽1.6萬光年外的聲音……

2021-02-25 經濟日報

國家天文臺今天宣布,「中國天眼」發現2顆新脈衝星,距離地球分別約4100光年和1.6萬光年,這是我國射電望遠鏡首次發現脈衝星,距「天眼之父」南仁東病逝不到1個月…… 

被譽為「中國天眼」的500米口徑球面射電望遠鏡(英文簡稱FAST)終於迎來首批成果。

今天,中國科學院科學傳播局、中國科學院國家天文臺在北京舉行新聞發布會宣布,FAST已於今年8月22日、25日發現兩顆新脈衝星。

▲FAST新發現脈衝星的藝術效果圖。

這是我國射電望遠鏡首次發現新脈衝星,也是中國人首次用自己的望遠鏡發現新脈衝星。

是一種快速旋轉的中子星,並能不斷地發出電磁脈衝信號。其自轉周期極其穩定,準確的時鐘信號為引力波探測、太空飛行器導航等重大科學及技術應用提供了理想工具。


▲脈衝星編號J1859-0131(又名FP1-FAST pulsar #1)脈衝動畫

▲脈衝星編號J1931-01(又名FP2 pulsar #2)脈衝動畫

國家天文臺研究員、FAST工程副總工程師李菂說,截至目前,FAST望遠鏡已探測到數十個優質脈衝星候選體,其中6顆脈衝星通過國際認證,此次主要公布兩顆結果:

一顆編號J1859-0131(又名FP1-FAST pulsar #1),自轉周期為1.83秒,據估算距離地球1.6萬光年;

一顆編號J1931-01(又名FP2),自轉周期0.59秒,據估算距離地球約4100光年。

兩顆脈衝星分別由FAST於今年8月22日、25日在南天銀道面通過漂移掃描發現。這也是我國射電望遠鏡首次新發現脈衝星。


這是光學波段整個天空的照片,正中央是銀心所在。圖中白色圓圈指示的是此次發現的其中一顆脈衝星J1859-0131在銀河中大致的位置,黃圈則是發現的另一顆脈衝星J1931-01的位置。

FAST位於貴州省平塘縣名為大窩凼的喀斯特窪地之中,基於三項全部中國智慧財產權的自主創新——選址方法、索網主動反射面、柔性索結合併聯機器人的饋源支撐,FAST突破了射電望遠鏡工程極限,建成為世界最大的單口徑射電望遠鏡,其接收面積相當於30個足球場大小。

這個被首席科學家兼總工程師南仁東定義「為下一代天文學家準備的觀測設備」,是目前世界上最靈敏的單口徑射電望遠鏡。

李菂介紹,搜尋和發現射電脈衝星是FAST核心科學目標。脈衝星由恆星演化和超新星爆發產生,因發射周期性脈衝信號而得名。脈衝星的本質是中子星,具有在地面實驗室無法實現的極端物理性質,是理想的天體物理實驗室,對其進行研究,有希望得到許多重大物理學問題的答案。

譬如:脈衝星的自轉周期極其穩定,準確的時鐘信號為引力波探測、太空飛行器導航等重大科學及技術應用提供了理想工具。銀河系中有大量脈衝星,但由於其信號暗弱,易被人造電磁幹擾淹沒,目前只觀測到一小部分。

具有極高靈敏度的FAST望遠鏡是發現脈衝星的理想設備,未來,FAST將有希望發現更多守時精準的毫秒脈衝星,對脈衝星計時陣探測引力波做出原創貢獻。

值得注意的是,如今FAST發現新脈衝星的時間點還處於該望遠鏡的「調試初期」。

在今天的新聞發布會上,國家天文臺臺長嚴俊表示,經過一年的緊張調試——

FAST現已實現指向、跟蹤、漂移掃描等多種觀測模式的順利運行;

調試進展超過預期及大型同類設備的國際慣例;

而且,已經開始系統的科學產出。

這其中就包括今天對外發布的「新脈衝星的發現」。

李菂說,這得益於卓有成效的早期科學規劃和人才、技術儲備,初步展示了FAST自主創新的科學能力,開啟了中國射電波段大科學裝置系統產生原創發現的激越時代。

未來,FAST還有望發現更多守時精準的毫秒脈衝星,對脈衝星計時陣探測引力波做出原創貢獻。

國家天文臺研究員、FAST工程調試組組長姜鵬當天也透露,接下來兩年,FAST將繼續調試,以期達到設計指標,通過國家驗收,實現面向國內外學者開放。

說到這裡,不得不提一個人——中國「天眼之父」南仁東。

9月15日,他因肺癌搶救無效去世,享年72歲,同事和學生們評價他「20多年只做了這一件事」,「FAST項目就像為他而生」。

作為FAST工程的發起者及奠基人,南仁東一直很低調,這是央視播出的南仁東生前接受採訪的鏡頭,洪亮的嗓音,已變得嘶啞:

南仁東曾這樣說:

我談不上有高尚的追求,沒有特別多的理想,大部分時間是不得不做。

人總得有個面子吧,你往辦公室一攤,什麼也不做,那不是個事。我特別怕虧欠別人,國家投了那麼多錢,國際上又有人說你在吹牛皮,我就得負點責任。

今天,FAST終於首批成果公布,20多年的研究,我終於看見了你,而你卻再看不見我。


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編輯 / 胡達聞

來源 / 綜合中國科學院國家天文臺、央視新聞、新浪微博、觀察者網、來點科學等


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