新華社北京1月6日電 題：巡天探宇 解密星空——“中國天眼”重磅成果亮點(diǎn)解析
新華社記者張泉、宋晨
我國科學(xué)家利用“中國天眼”FAST獲得的測量結果，為解決恒星形成三大經(jīng)典問(wèn)題之一的“磁通量問(wèn)題”提供了重要觀(guān)測證據。相關(guān)成果1月6日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》以封面文章形式發(fā)表。
這是FAST最新產(chǎn)出的一系列重磅成果之一?；诔哽`敏度的明顯優(yōu)勢，FAST已成為中低頻射電天文領(lǐng)域的觀(guān)天利器。
2021年12月19日拍攝的“中國天眼”全景（維護保養期間攝，無(wú)人機照片）。新華社記者 歐東衢 攝
共發(fā)現約500顆脈沖星 運行以來(lái)發(fā)現脈沖星效率世界最高
發(fā)現脈沖星是國際大型射電望遠鏡觀(guān)測的主要科學(xué)目標之一。截至目前，FAST共發(fā)現約500顆脈沖星，成為自其運行以來(lái)世界上發(fā)現脈沖星效率最高的設備。
脈沖星是大質(zhì)量恒星死亡后的“遺骸”，一顆方糖大小的體積就有上億噸的質(zhì)量，脈沖星能夠發(fā)射出高度周期性的脈沖，周期在1.4毫秒到23秒之間。被稱(chēng)為“毫秒脈沖星”的短周期脈沖星，可以與地球上最好的原子鐘相媲美。
“FAST配備19波束L波段接收機，是世界上最強大的脈沖星搜尋利器?！敝锌圃簢姨煳呐_研究員韓金林介紹，新發(fā)現的約500顆脈沖星中，包括一批最暗弱的脈沖星、挑戰當代銀河系電子分布模型的大色散量脈沖星、毫秒脈沖星、脈沖雙星、一批模式變化和消零脈沖星以及射電暫現源等。
1月5日，在中科院國家天文臺舉行的新聞發(fā)布會(huì )上，國家天文臺韓金林在介紹FAST在脈沖星搜尋方面的重要進(jìn)展。新華社記者 金立旺 攝
由韓金林領(lǐng)導的FAST重大優(yōu)先項目“銀道面脈沖星快照巡天”在不到兩年時(shí)間里，新發(fā)現279顆脈沖星，其中65個(gè)為毫秒脈沖星，在雙星系統中的有22顆。相關(guān)論文于2021年5月在國內學(xué)術(shù)期刊《天文和天體物理學(xué)研究》發(fā)表。
與此同時(shí)，我國科學(xué)家還開(kāi)展多波段合作觀(guān)測，開(kāi)啟脈沖星搜索新方向，并打開(kāi)研究脈沖星電磁輻射機制的新途徑。
據悉，后續對這些脈沖星的測時(shí)觀(guān)測，可以探測來(lái)自遙遠星系的低頻引力波，還可用于建立脈沖星時(shí)間和空間基準。
探究宇宙奧秘 中性氫及快速射電暴探測取得新進(jìn)展
中性氫是宇宙中豐度最高的元素，廣泛存在于宇宙的不同時(shí)期，是不同尺度物質(zhì)分布的最佳示蹤物之一。對中性氫進(jìn)行探測、研究，對于理解暗物質(zhì)、暗能量屬性，解讀星系形成和演化過(guò)程等具有重要意義。
國家天文臺慶道沖、李菂領(lǐng)導的國際合作團隊采用原創(chuàng )的中性氫窄線(xiàn)自吸收（HINSA）方法，利用FAST首次獲得原恒星核包層中的高置信度的塞曼效應測量結果，為解決恒星形成三大經(jīng)典問(wèn)題之一的“磁通量問(wèn)題”提供了重要的觀(guān)測證據。
據介紹，研究團隊將通過(guò)FAST中性氫星系巡天，預期探測到10萬(wàn)個(gè)以上星系的中性氫譜線(xiàn)，目前已完成數據處理相關(guān)準備工作，即將開(kāi)始大規模的宇宙大尺度、局部宇宙、星系間、最鄰近星系等不同尺度的巡天。
1月5日，在中科院國家天文臺舉行的新聞發(fā)布會(huì )上，FAST運行和發(fā)展中心首席科學(xué)家李菂介紹FAST在中性氫領(lǐng)域的最新重大成果。新華社記者 金立旺 攝
快速射電暴（FRB）是射電波段最亮的持續僅幾毫秒的神秘現象，最初于2007年發(fā)現，疑為來(lái)自河外星系的脈沖信號。因其起源與物理機制完全未知，是當今天體物理領(lǐng)域最大熱點(diǎn)之一。
國家天文臺李菂、王培、朱煒瑋領(lǐng)導的國際合作團隊利用FAST對快速射電暴FRB121102進(jìn)行觀(guān)測，在約50天內探測到1652次爆發(fā)事件，獲得迄今最大的快速射電暴爆發(fā)事件樣本，超過(guò)此前本領(lǐng)域所有文章發(fā)表的爆發(fā)事件總量，首次揭示了快速射電暴爆發(fā)率的完整能譜及其雙峰結構，成果論文于2021年10月在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。
據悉，FAST多科學(xué)目標巡天已發(fā)現至少6例新FRB，正在為揭示這一宇宙中神秘現象的機制做出獨特的貢獻。
FAST年觀(guān)測時(shí)長(cháng)超5300小時(shí) 運行效率和質(zhì)量不斷提高
“FAST運行效率和質(zhì)量不斷提高，年觀(guān)測時(shí)長(cháng)超過(guò)5300小時(shí)，已遠超國際同行預期的工作效率，為FAST科學(xué)產(chǎn)出起到重要支撐作用?！盕AST運行和發(fā)展中心常務(wù)副主任、總工程師姜鵬說(shuō)。
1月5日，在中科院國家天文臺舉行的新聞發(fā)布會(huì )上，FAST運行和發(fā)展中心常務(wù)副主任、總工程師姜鵬在介紹FAST運行及開(kāi)放共享情況。新華社記者 金立旺 攝
自2020年1月FAST通過(guò)國家驗收以來(lái)，FAST科學(xué)委員會(huì )統籌規劃科學(xué)方向、遴選重大項目、制定數據開(kāi)放政策、分配觀(guān)測時(shí)間等；圍繞FAST優(yōu)勢科學(xué)目標，征集遴選了五個(gè)優(yōu)先重大項目，組織全國優(yōu)秀科研團隊，開(kāi)展大團隊集中攻關(guān)，取得一系列重要成果。
2021年3月31日，FAST正式向全球開(kāi)放共享，向全球天文學(xué)家征集觀(guān)測申請，此次征集收到來(lái)自不同國家共7216小時(shí)的觀(guān)測申請，最終14個(gè)國家（不含中國）的27份國際項目獲得批準，并于2021年8月啟動(dòng)科學(xué)觀(guān)測。
2021年3月28日拍攝的“中國天眼”（無(wú)人機全景照片，維護保養期間拍攝）。新華社記者 歐東衢 攝
國家天文臺研究員武向平院士透露，FAST正在醞釀向全國中小學(xué)生開(kāi)放1%的觀(guān)測時(shí)間?！皫椭⒆觽儗?shí)現探索宇宙的愿望，希望此舉能在孩子們心中種下科學(xué)的種子，將來(lái)成長(cháng)為國之棟梁?！蔽湎蚱秸f(shuō)。
據介紹，FAST未來(lái)將在快速射電暴起源與物理機制、中性氫宇宙研究、脈沖星搜尋與物理研究、脈沖星測時(shí)與低頻引力波探測等方向產(chǎn)出深化人類(lèi)對宇宙認知的科學(xué)成果。
