““中国天眼”4年迎成果井喷 迄今发现脉冲星超240颗”

神秘的东西，似乎总是有魔力。 让人类走上探索之路。 天文是指在广阔的宇宙中，电波经常袭来，只闪烁几毫秒。 谁也不知道，那到底是什么？

2007年，天文学家分解了澳大利亚64米射电望远镜2001年记录的信号，发现了这样的毫秒电波。 此后，天文学家一直在寻求真相。 谁发出了电波？ 这样迅速闪现的电波到底包含着什么消息呢？

经过约10年的探索，天文学家收集了30多个爆炸源，它们几乎随机分布在太空处。 因为判断说“这些毫秒电波的闪光源大部分不是银河系内的天体发出的”。 年，国际天文学家终于捕捉到了1毫秒的无线电爆炸，使用世界多个巨型射电望远镜共同探测，将这个反复爆炸的无线电快速闪烁源定位在宇宙深处30亿光年以外的星系。

哪一年，在这个尖端行业，中国没有多少发言权。 中国没有足够大的射电望远镜，所以中国天文学家不太容易获得第一手资料，所以他们大多在进行理论研究。

年，被称为“中国天眼”的fast(500米口径球面射电望远镜)竣工，其反射面相当于30个足球场，经过3年的调整，毫无争议地成为世界上最敏锐的射电望远镜，让中国天文学家终于有机会走上人类视野的最前沿。

目前，fast望远镜向国内天文学家开放，陆续出现原创突破。 还记得“谁发出了毫秒的电波”的科学问题吗？ fast望远镜给出了最新的观测，中国天文学家就此揭示了宇宙毫秒无线电爆炸的新物理，相关成果论文连续两次在国际学术杂志《自然》上刊登。

为二争锋决定“一声”

故事从一年前开始讲。

据北京大学教授、中国科学院国家天文台研究员李柯伽介绍，在2019年fast望远镜的尝试性开放观测中，研究小组利用fast望远镜，观测了澳大利亚年3月1日检测到的爆炸源frb 180301，该源是否反复爆炸

幸运的是，2019年7月16日，2小时的fast望远镜观测中，检测到了4次爆炸。

“这个结果令人兴奋！ ’中国科学院国家天文台研究员韩金林说。

但是，在9月11日的4小时观测过程中，研究小组没有探测到任何信号。

课题组内部研究后，发现澳大利亚报告的爆炸源位置存在，调整了观测策略，将望远镜对准新位置，记录了偏振信号。

很快，政策调整的效果就显现出来了。

2019年10月6日和7日，fast望远镜在6小时内检测到11次爆炸。 合计起来，在共计12个小时的观测时间内，fast望远镜检测到闪烁15次，每次电波闪烁，强度曲线都不同。

“这个爆炸源和那个30亿光年外的爆炸源距离相似，无线电爆炸率相似，但强度相当弱”北京大学和中国科学院国家天文台共同培养了博士罗叡说。

更令人高兴的是，来自对11次爆炸电波的高灵敏度极化波信号分析。

据悉，北京大学和中国科学院国家天文台共同培育博士姜金辰时，用fast望远镜观测到的11个爆炸信号中，有7毫秒的闪烁发生，可以很好地解析其偏振光。 有趣的是，这7种偏振光不仅发生了变化，还呈现出了变化的多样化。 这样变化的偏振光在以前的反复爆炸中没有看到。

“这些也再次证明了用fast望远镜组装的接收机的偏振测量能力非常好。 ”。 李伽说。 迄今为止，世界望远镜只对“30多个爆炸源中的几个”记录了极化信号，能详细研究的样本非常少。 以前的检测表明，重复爆炸源呈现平坦的偏振角，或者电波的偏振面不变。 由于偏振角变化的现象，我只见过一次不重复爆炸源的两次。

目前，用fast望远镜观测到的偏振变化多样化，已确认宇宙的爆炸源可能来源于致密恒星磁性层的物理过程。 这一观测结果直接挑战了理论从粒子碰撞中的爆发，为近年来两大门派的理论打下了锤子。

该研究成果的论文于北京时间10月29日凌晨发表在《自然》杂志上。

揭示宇宙毫秒无线电爆炸新物理

年4月，fast望远镜迎来了新的录取者北京师范大学讲师林琳。 她也是fast望远镜最近的另一篇“自然”论文的最初作者。

林琳及其所属团队提出了对银河系磁星sgr j1935+2154软伽马射线重复暴源的观测申请。 fast望远镜持续监测了这一点。

但是，在这个磁星的x、软伽马射线爆炸活跃期，特别是对应29个软伽马射线风暴的准确时间节点上，fast望远镜没有检测到任何一个源发出的电波辐射。

“这在一定程度上证明了宇宙致密天体不同波长带爆炸时，物理条件非常苛刻，无线电和伽马光子无法扫过地球。 ”联合研究小组成员、中国科学院国家天文台助理研究员王培表示，fast望远镜结合以往的探测，给予了这一高速电波暴力源迄今为止最严格的电波流量限制。

众所周知，高速射电暴是目前宇宙中电波频带最亮的爆炸现象，持续时间极短，一般只有几毫秒，能量释放量巨大，至今尚无其起源的确定解释。

王培说，这个行业的关键是认证其对应体。 磁星是一颗高度磁化的特殊中子星，年4月28日，加拿大氢强度测绘实验望远镜首次在银河系内的磁星sgr j1935+2154上检测到毫秒级的电波脉冲爆炸frb 200428，与磁星快速 发现目前，fast望远镜观测与国际多波段设备相结合，frb和sgr的暴发有很弱的关联性。

“fast望远镜的测量结果将对研究快速射电暴的起源和物理机制起到重要的推动作用。 ”。 王培说。

该研究成果于北京时间11月5日凌晨在线发表在《自然》杂志上。

“走‘取得巨大成果’的攀登之路”

随着一系列关键技术的突破，fast望远镜于年1月11日通过国家验收，标志着望远镜所有技术指标满足设计要求，具备开放运行的条件。

fast运行与快速发展中心常务副主任、总工程师姜鹏表示，目前fast望远镜设施运行稳定可靠，近一年共观测到5200多台观测仪器。

触及这一稳定观测数据的姜鹏就地方政府的贡献表示:“贵州省委省政府在望远镜电磁环境保护方面做出了非常大的牺牲。” 他说，当地政府配套资金处理了fast望远镜的双回路供电、地灾管理等问题，在周边设立了20多个防雹站，为望远镜的安全运行做出了悄然的贡献。

年2月，fast正式启动科委选定的5个优先和重大项目，已有近200家科学客户开始采用和解决fast的科学数据。 4月，fast时间分配委员会开始从国内天文界募集自由申请项目。

“我们收到了170份申请。 申请的总时间约为5500个小时，实际上批准1500架时——只支持了近――30%，可见fast望远镜观测时间的竞争非常激烈。 ”。 姜鹏说。

中国科学院院士、fast科委主任武向平表示，随着性能的提高，fast的科学潜力逐渐显现。

他认为，fast历史最强的绝对灵敏度，使电波瞬变源具有很大的潜力。 迄今为止根据fast数据发现的脉冲星超过240个，在同一时间段位居世界第一，发表的高水平学术论文超过40篇

今年4月，中科院国家天文台的研究人员利用fast观测数据，在球状星团m92中，新发现了距离地球约2.6万光年的典型“红背蜘蛛”脉冲双星系统m92a。 这也是m92首次检测到的脉冲星。 这个发现还被美国天文学会选为亮点研究的成果。

5月，中国科学院国家天文台研究员朱炜伟、李莹等和合作者利用自主开发的检索技术，结合深度学习人工智能，快速检索fast大量洄游数据，首次发现新的高速射电暴。

7月，中科院南美天文中心的程诚等科研人员利用fast的19束接收器，对低红移恒星形成星系样本的4个星系进行了先导观测，首次检测到了3个星系的中性氢射线。

年2月，ligo合作集团宣布，广义相对论首次直接探测到长引力波后，引力波的探测成为天文学界的热门话题。 武向平表示，通过对毫秒脉冲星的长时间监测，选择一定数量的毫秒脉冲星组成定时阵列，可以检测到来自超大质量双黑洞等天体的低频引力波。

“受益于fast的超高灵敏度，我们将脉冲星的测量精度至少提高了一个水平。 这有望使人类首次拥有纳米赫兹引力波的探测能力。 ”武向平说:“可以说我们在‘取得巨大成果’的攀登道路上前进。”

并且，现在取得的成果只是说明了fast望远镜科学成果能够达到的高度，“但是，这不是终点，应该是新的起点。”