FAST揭秘脉冲星之谜何时解开突破1000颗新纪元

2024年11月26日,中国科学院国家天文台召开FAST脉冲星科学研讨会,来自国内多家科研院所、高等院校的脉冲星领域专家及青年学者出席会议。由国家发展改革委批复立项的国家重大科技基础设施中国天眼FAST自正式开放运行四年来,在脉冲星、快速射电暴、中性氢、纳赫兹引力波等领域取得了多项重要原创性成果,其中脉冲星领域中发现最短轨道脉冲星双星、捕捉纳赫兹引力波信号的初步证据等突破性进展,毋庸置疑为FAST追赶到领跑世界先进水平提供了强有力的支撑。

截至2024年11月,FAST发现脉冲星数量已突破1000颗,超过同一时期国际望远镜发现脉冲星数量的总和,其中包括大量的毫秒脉衝和雙極振盪器(Pulsar- Binary),丰富了脈衝器種類和數量,对於理解現今尚無定論的雙極振盪器形成與演化具有重要意義。通過觀測現象,可檢驗廣義相對論、探測低頻引力波等,並為雙極振盪器物理學研究提供重要資料支持。

本次研討會主要聚焦於FAST建成以來在雙極振盪器領域取得的重大的科學成果,以及展望未來中國天眼在該領域內部份機遇與研究方向,如發現特殊型態雙極振盪系統,以精確檢驗引力理論或限制其質量,再進一步推進納赫茲引力波探測等。

國家天文台研究員韓金林帶領團隊利用中國天眼進行銀河盤區巡視工作,他們開發了一個新的觀測模式,大幅提高效率並有效利用中國天眼覆蓋較為集中的兩個高密度區域。在這些區域中,他們發現750余顆新双极振动体,并超過總數70%,其中包括110顆偶发双极振动体以及170顆毫秒双极振动体。該團隊還對一批致密軌道系统進行了相對論測量,並通過夏皮罗延遲得到了相關質量,這樣做實現了高精度的引力理論檢驗。此外,這些暗弱双极振動體成為揭示银河系中暗弱双极振動體族群分布的一个关键数据;在银河中心区域内发现的一系列毫秒双极振动体和两颗太阳质量范围内伴随物对理解目前尚无定论的地球附近宇宙环境进行途径提供核心数据,并成为监测纳赫茲类广义相对论预言信号(如宇宙微观黑洞)的优良探针。

漂移扫描是通过地球自转和多个波束像场旋转实现的大规模覆盖技术清华大学/国家天文台研究员李菂带领团队首创独特噪声注入技术成功运行该模式并完成了一系列创新性的任务。这包括使用中国天眼进行系统性的搜索行动,从而发掘208颗全新的double pulsars,这其中还包含一些历史上从未被记录过的情况,比如最短周期伽马射线二重恒星系统(GRS 1915+105)以及第一例直接观测到的两个高速旋转中的neutron star pair,也就是称为“binary neutron stars”(BNS)。这些新发现在不仅扩大了解不同类型伽马射线二重恒 星行为现象知识库,而且也为我们关于这些非常奇怪但可能存在于整个宇宙中的对象如何形成与演变的问题打开了解锁的大门。

北京大学/国家天文台研究员李柯伽带领团队基于中国 天眼对毫秒级别伽马射线源进行精确时间测量并与其他合作伙伴共同实践项目CPTA DR1.0,该项目涵盖将近56颗不同的millisecond pulsars。他们对于这56颗millisecond pulsars都能找到一种全向辐射特征,这种特征如果正确地反映出了它们实际上存在这样的辐射,那么它将改变未来对这类源进行巡视工作所需采取策略,同时提升我们对于这些光速接近速度下行驶而来的讯息处理能力,这一点对于深入理解整个宇宙环境尤其有用。此外,他们还能够详细描述各个系统内部发生的事情,为这个神秘区域建立一个更稳定的参考框架,并且进一步验证广义相对论理论是否适用于这种情况。

此外,还有一些小组正在使用China's FAST telescope to explore the properties of neutron stars and their binary companions, including those in globular clusters, which are known for their high densities and potential for extreme gravitational interactions. The teams are using a variety of techniques to study these objects, including precision timing measurements and observations of the polarization properties of radiation emitted by the neutron stars.

Overall, the presentations at this meeting highlighted not only China's growing capabilities in radio astronomy but also its commitment to advancing our understanding of some of the most fundamental questions about gravity and time itself. As scientists continue to push the boundaries of what is possible with telescopes like China's FAST, we can expect even more exciting discoveries that will deepen our knowledge of both near-Earth phenomena and distant cosmic mysteries alike.

图2 中国人民在寻找隐藏着不可见事物的心灵之旅

新闻来源:Xinhua News Agency

上一篇:DIY清洁与保养技巧集锦家庭级别的冷气系统优化方案
下一篇:中国厨卫网感恩同行蓝炬星城市合伙人答谢宴火热全国难道不是他们的辛勤付出让我们今日喜悦