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“中国天眼”寻到新脉冲星 将绘制最大宇宙天图

长江网10月11日讯 ( 长江日报记者高萌整理)昨日,中国科学院国家天文台发布消息,宣布科学家们使用位于贵州的FAST望远镜在银河系内发现了6颗新的脉冲星,公布的2颗脉冲星于今年8月22日、25日在南天银道面通过漂移扫描发现,编号J1859-0131,自转周期为1.83秒,距离地球约1.6万光年;编号J1931-01 自转周期为0.59秒,距离地球约4100光年。这是中国人第一次使用自己的天文望远镜找到新的脉冲星。虽然人们早就知道“天眼”肯定能找到不少脉冲星,但第一次找到,还是令我国的科学家们兴奋不已。

  如何发现

  找脉冲星“不仅是个技术活

  还是个体力活”

昨日的发布会上提到,已经发现6颗脉冲星,不过由于发布会是几周前开始准备的,所以只发布了2颗脉冲星。

据了解,FAST目前仍使用单波束接收机,一次只能看一个目标。因此,当前,FAST找脉冲星被称为“不仅是个技术活,还是个体力活”。

在FAST建成早期,科学家们通常使用一种称为“漂移扫描”的方式来进行观测。所谓的“漂移扫描”其实很简单,和“守株待兔”的思路有点像。就是望远镜不动,比如固定地指向天顶,然后等着天体东升西落,自己运动到望远镜的视野里面。

通过“漂移扫描”,FAST不用怎么动就能对天空中不同的位置进行扫描。

不过每次天体经过望远镜视野的时间很短,对FAST来说,最长也不到1分钟的时间。观测时间短,意味着只能看到一些比较亮的天体。好在FAST够大,很多其他望远镜觉得暗的天体,对FAST来说都是“比较亮的”。

而且不久的将来,FAST会安装上19波束接收机,届时观测能力将大大增强。对相应的数据进行分析,就会更有希望找出新的脉冲星。

  难度多大

  银河系中可观测到的脉冲星

  已被发现的不足3%

脉冲星可谓宇宙中最为神奇的天体之一,被称为“星际介质的探针”,是极端物理条件下的实验室。对它的研究成为当前的一个前沿课题。脉冲星因其辐射束会周期性快速扫过地球,使地球人看到一个个周期脉冲而得名。

它主要分布在银盘和球状星团中,理论估计银河系中可观测到的脉冲星约6万颗,已发现的不足其3%。这是因为银河系中大量的脉冲星,由于信号暗弱、易被人造电磁干扰而淹没。

对脉冲星进行观测,不仅能够研究脉冲星自身的极端物理状态,还能对星际介质、银河系磁场、引力波等目标进行研究。也正因为脉冲星的特殊性,诺贝尔物理学奖两度授予了脉冲星相关发现。

在已知的2000多颗脉冲星中,大部分脉冲星是澳大利亚Parkes望远镜通过巡天观测找到的。

还有部分时间发射和极端零脉冲脉冲星,其成因尚不清楚,被认为是银河系中大量存在的新一类脉冲星,但由于它们绝大部分时间没有辐射,以致观测发现非常困难。需要望远镜有高的粗糙灵敏度、大视场、高效的数字终端以及先进的搜寻分析软件。

具有极高灵敏度的FAST望远镜,被科学家们寄予为发现脉冲星的理想设备。这回,FAST在调试初期就发现了脉冲星。

  前景如何

  将会寻找“外星人”

  绘制最大最新宇宙天图

作为世界第一大单口径射电望远镜,500米口径球面射电望远镜(简称FAST)利用贵州喀斯特地区的洼坑作为望远镜台址,拥有30个标准足球场大的接收面积。

2016年9月25日,FAST工程顺利竣工,进入调试试观测阶段。搜寻和发现脉冲星成为它的核心科学目标之一。

当下,新品种脉冲星的数目还很少,而且它们往往是在现有设备的探测极限附近被发现的。然而,我国的FAST具有高灵敏度和大天区覆盖,“天眼”够大够亮,能对星际介质做更精确的探测,有利于发现更多脉冲星。

对于观测范围可达已知宇宙边缘的“天眼”来说,发现脉冲星只是使命之一,未来,它还将在中性氢观测、谱线观测、寻找可能的星际通讯信号等方面大放异彩。

宇宙大爆炸学说认为,中性氢是宇宙中几乎与大爆炸同龄的“老人家”,观测和研究中性氢的分布,能帮助科学家进一步弄清银河系和河外星系的结构,解开宇宙大爆炸等宇宙起源和演化之谜。“‘中国天眼’将通过巡视宇宙中的中性氢,绘制出最新最大的标准宇宙天图。”国家天文台“天眼”项目高级博士后马可说。

“中国天眼”甚至还能“监听”宇宙中可能存在的外星文明发出的无线电波。澳大利亚科学及工业研究院Parkes望远镜科学主管乔治·霍布斯说,Parkes望远镜目前有20%的时间分配给了“寻找外星人”,但仍一无所获,“中国天眼”看得更远,说不定将来会有令人振奋的消息。

  链接:

  脉冲星

高速自转的中子星,是巨大的恒星爆炸后所形成的星体。宇宙里除了黑洞以外,基本上就属脉冲星家族最“牛”。

  “牛”在哪里

  肌肉最发达,密度极高

是星星里绝对的健身高手,肌肉最发达,密度极高。每个立方厘米相当于地球上一万艘万吨巨轮的质量压缩起来。身上一块方糖大小的肌肉,重达几亿吨。

  转得多快

  最快只要万分之几秒

地球自转一周要24小时,而脉冲星自转周期要按秒计算,最快只要万分之几秒!也正因为这样,会发射周期性的射电脉冲。

  有啥绝活

  宇宙中最精确的时钟

每秒旋转能达到上万次,是宇宙中最精确的时钟。磁场达到万亿高斯,比地球磁场高万亿倍。

责编:汉网

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