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“中国天眼”捕获新脉冲星实现“零的突破”

2017-10-10 15:24:26  来源:新华社 【返回列表】

新华社北京10月10日电题:“中国天眼”捕获新脉冲星实现“零的突破”

新华社记者齐健、喻菲

中国科学院国家天文台10日宣佈,科学家利用被誉为“中国天眼”的世界最大射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)在银河系内发现了6颗新的脉冲星。

这是中国人首次利用自己独立研製的射电望远镜发现脉冲星。

这6颗脉冲星都通过了国际认证。在10日的发佈会上公佈了2颗脉冲星的详细信息,编号分别为J1859-0131和J1931-01。前者自转週期为1.83秒,距离地球约1.6万光年;后者自转週期为0.59秒,距离地球约4100光年。

国家天文台射电天文研究部首席科学家李菂介绍,其团队分别于今年8月22日和8月25日在南天银道面通过FAST漂移扫描发现了这2颗脉冲星,9月10日澳大利亚64米Parkes望远镜予以确认。

此外,科学家还通过FAST发现了是数十个脉冲星候选体,有待进一步确认。

搜寻和发现脉冲星是FAST核心科学目标。银河系中有大量脉冲星,但由于其信号暗弱,易被人造电磁干扰淹没,目前只观测到一小部分。2016年9月竣工的具有极高灵敏度的FAST望远镜是发现脉冲星的理想设备。

国家天文台台长严俊说,发现脉冲星初步展示了FAST自主创新的科学能力,开启了中国射电波段大科学装置系统产生原创发现的激越时代。

FAST的超高灵敏度令国际同行惊叹。FAST调试的进展不仅超过了大型同类设备的国际惯例,也远远超过了中国科学家的预期。

国家天文台研究员、“天眼”工程副经理彭勃说,国外同类大型射电望远镜建成后一般需要3年至5年的调试期,FAST采用主动反射面,控制参数更为复杂,调试了一年就获得初步成果,确实令人兴奋,这要归功于整个团队夜以继日的奋战。

“在方圆十里无人烟的喀斯特深山里,我们就像一群过著田园生活的蓝精灵,每天陪伴FAST守望星空。”FAST调试运行团队里为数不多的女性工程师孙纯说。

“FAST口径大,测量距离远,精度要求高,动态参数多,国外也没有先例可以借鉴,实时测量精度要求在3毫米以内,而实际上大家都不局限于3毫米的要求,总是追求精度越高越好。”测控系统工程师宋本宁说。

李菂说,FAST调试过程中,总控机房是二十四小时无休的。工程师和科学家在争论中擦出了火花,白天的工程调试和夜间的科学试观测被有机结合。

他说,漂移扫描方式在脉冲星搜索上很少被运用,但中国科学家自2015年起就开始搭建FAST早期科学数据中心,开展较为独特的漂移扫描,并研发创新了脉冲星搜索数据库。

“调试期间只能用漂移扫描这种方式,为此科研人员需要重新设计软件,数据处理上也要付出更多劳动,但最终结果是令人振奋的——FAST每次扫描都能获得一到两个高品质的脉冲星候选体。”李菂说。

1967年,英国女博士乔瑟琳·贝尔发现了人类历史上第一颗脉冲星。由于缺乏先进的大型射电望远镜,在发现脉冲星方面,中国人落后了整整50年。

现在,灵敏度和巡天速度超群的FAST吸引了越来越多的国际天文学专家,在SKA射电望远镜网络建成前,将迎来中国射电天文学10至20年的“黄金期”。

FAST调试阶段在脉冲星观测领域已小试牛刀,未来还将在中性氢观测、谱线观测、寻找可能的星际通讯信号等方面大放异彩。

国家天文台美国访问学者马尔科·克尔乔表示,FAST将通过巡视宇宙中的中性氢,绘製出最新最大的标準宇宙天图,除非人类再建造更大的望远镜才能超越。所以中外有经验的专家都希望参与这一工作计划,来确保FAST做的观测和研究是最精确的。

目前人类已发现2700多颗脉冲星,几乎都位于银河系内。不少中外科学家相信,FAST有望第一个捕获河外星系脉冲星。实际上,FAST已经在为观测河外星系脉冲星做技术上的準备,最早于明年初进行尝试。

乔瑟琳·贝尔今年早些时候访问中国并参观了FAST,她相信FAST能发现更多微弱、遥远、独特的脉冲星,希望FAST可以发现围绕黑洞旋转的脉冲星。

李菂说,能否观测到脉冲星-黑洞系统,有物理机制的挑战和运气成分存在,但随着FAST进一步验证、完善其科学观测模式,它的性能指标进一步优化至100%,中国科学家肯定不会放弃在每一个领域寻求突破的机会。(完)