““中国天眼”运行300天 发现脉冲星240余颗”

“中国天眼”全景

国家天文台提供图

来源于磁性层的快速电波暴力、偏振光多样化的印象。

李伽供图

自正式运行300天以来，被称为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜( fast )发现脉冲星的数量超过了240个。 我国科研团队利用fast，迅速成为国际快速电波暴力行业的核心研究力量。

在广阔的宇宙中，经常会突然爆发短时间和剧烈的电波，持续时间几毫秒，但可以释放出太阳整天释放出的能量，这就是急速的电波风暴。 这样迅速闪现的电波包含着什么消息？ 各国天文学家一直在寻求真相。

日前，根据被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜( fast )的最新观测，中国科学家在高速射电暴力研究方面取得了一系列重大成果。 10月29日和11月4日，两项相关研究成果在《自然》杂志上发表，使《中国天眼》再次成为电波天文学界的焦点。

大力支持高水平的研究

高速电波风暴怎么发生？ 迄今为止的理论研究分为认为这种毫秒的电波爆炸来自粒子的碰撞和认为粒子是在强磁场中行走发生的两种。

“fast的观测结果结束了直接的争论，通过对11次电波爆炸的高灵敏度偏振信号分析，我国科学家以直接的观测结果否定了粒子碰撞的理论。 ”中国科学院国家天文台首席研究员韩金林说。

通过一系列fast观测“实证”，中国相关科研团队迅速成为国际快速电波暴力行业的核心研究力量。

2019年，北京大学教授、国家天文台研究员李柯伽团队利用fast，检测到世界上仅有21例的高速射电暴反复爆炸frb180301。 李柯伽说:“共12个小时的观测时间内，fast检测到15次闪烁，每次电波闪烁，强度曲线都不同，最奇怪的结果来自于对11次爆炸电波的高灵敏度偏振信号分析。”

李伽说:“在fast观测到的11个爆炸信号中，竟然有7毫秒的闪光爆炸，能够很好地分析其偏振光。 有趣的是，7种偏振光不仅呈现出变化，还呈现出变化的多样化。 这样变化的偏振光在以前的反复暴力中没有出现过。 fast观测到的偏振变化多样化表明，宇宙爆炸源可能来自致密恒星磁性层的物理过程。 ”。

今年8月，北京师范大学的林琳博士、北京大学的张春风博士、国家天文台的王培博士等联合研究小组利用fast观测到银河系中已知的磁星srg1935+2154出现了数十次伽马射线爆炸。

林琳说:“由于fast的高灵敏度，在电波波段观测中，一个电波爆炸也没有被检测出。 结果表明，宇宙致密天体的不同波段爆炸后，物理条件十分恶劣，无线电和伽马光子无法扫描地球。 ”。

观测服务超过5200架时

fast建于年，其反射面面积约相当于30个标准足球场，极大地拓展了人类在电波波段的视野，中国电波天文学家也终于有了走上科学探索前沿的机会。

300天的正式运行以来，fast展现出的科学实力令人惊讶。 如果fast近年来的观测服务超过5200架，则超过了预期目标的近两倍，累计脉冲星数量超过240架，根据fast数据发表的高水平论文达到40余篇。

“1967年，人们发现了第一颗脉冲星。 直到50年后，中国人用自己的射电望远镜fast发现了第一颗新的脉冲星。 ”。 fast科委主任、中科院院士武向平表示:“短时间内，fast发现了240多个脉冲星。 在今后的五年里，这个数字将达到1000个，我们有望找到银河系外的第一颗电波脉冲星。”

今年2月，fast团队正式启动了科学委员会选定的5个“优先和重大项目”，近100名科学家开始采用和解决fast的科学数据。 4月，时间分配委员会开始从国内天文界募集自由申请项目，目前已收到170份申请，外部客户比例达到95.7%。

“明年，fast也将向世界开放”武向平认为，未来十年，中国将迎来射电天文学快速发展的黄金期，“我们要利用这个宝贵的窗口期，进行重大的科学发现，为人类的宇宙探索和认知做出重要的贡献。”

科学的潜力进一步显现

巨大的工程体量、超高精度要求以及特殊的工作方法对fast提出了前所未有的技术挑战，为此，工程队开展了一系列的技术攻关。 fast工程建设实现了许多自主创新，显著地推动了我国相关产业技术的改革创新和快速发展。

“fast先进的测量技术不仅在望远镜本身，在其他行业也有重要的应用前景。 ”。 国家天文台研究员、fast总工程师姜鹏说:“例如，在高精度找矿中，利用惯性组件和卫星导航的融合技术，可以为重力测量提供高精度的位置和方位、姿态基准。 海洋测绘中利用惯性单元与声纳等测量技术融合，实现海底测绘，为在勘探区工作的机械设备建立高精度的时空和姿态基准。 ”。

随着性能的提高，fast的科学潜力将进一步显现。 国家天文台长、中科院院士表示:“fast的超高灵敏度有望使电波瞬变源具有很大的潜力，在短时间内实现纳米赫兹的引力波探测，捕获宇宙大爆炸时期的原初引力波，为研究宇宙大爆炸原初的物理过程提供数据支持。 并且，也有能力将中国的深度空探测和通信能力扩展到太阳系的边缘，以满足国家重大的战术诉求。 ”。