厉害了我的“锅”!FAST发现两颗脉冲星,来听1.6万光年外的声音

百家 作者:互联网思想 2017-10-11 15:30:40

◆ 中科院国家天文台10日发布“中国天眼”FAST的首批成果:

◆ FAST望远镜调试进展超过预期,已开始系统的科学产出

 “中国天眼”发现2颗新脉冲星,距离地球分别约1.6万光年4100光年

  • 这是我国射电望远镜首次发现脉冲星,距“天眼之父”南仁东病逝不到1个月

  • 脉冲星具有在地面实验室无法实现的极端物理性质,其准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学及技术应用提供了理想工具

◆ “中国天眼”有望开启中国射电天文学10年至20年“黄金期”


  10月10日,中科院科学传播局、中科院国家天文台在国家天文台举行新闻发布会,就世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)取得的首批成果进行发布。  

  国家天文台台长严俊向与会媒体及来宾介绍了FAST工程竣工一年来的各项工作进展。国家天文台李菂研究员对FAST取得的首批成果进行了发布:  

  一是FAST望远镜调试进展超过预期。FAST作为国之重器的大科学装置,是我国“十一五”重大科技基础设备之一,由国家发展改革委投资建设,于2016年9月25日竣工进入试运行、试调试阶段。中国科学院国家天文台牵头国内多家单位,在FAST科学和工程团队密切协作下,经过一年的紧张调试,现已实现指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行;调试进展超过预期及大型同类设备的国际惯例;并且已经开始系统的科学产出。  

  接下来的两年,FAST将继续调试,以期达到设计指标,通过国家验收,实现面向国内外学者开放。同时进一步验证、优化科学观测模式,继续催生天文发现,力争早日将FAST打造成为世界一流水平望远镜设备。

  二是我国射电望远镜首次发现脉冲星,探测到数十个优质脉冲星候选体,其中两颗通过国际认证。

  

  FAST团组利用位于贵州师范大学的FAST早期科学中心进行数据处理,探测到数十个优质脉冲星候选体,经国际合作(如利用澳大利亚64米Parkes望远镜),进行后随观测认证,目前已通过系统认证两颗脉冲星,这是我国射电望远镜首次新发现脉冲星:


  • 一颗编号J1859-0131(又名FP1-FAST pulsar #1),自转周期为1.83秒,据估算距离地球1.6万光年。由FAST于今年8月22日在南天银道面通过漂移扫描发现。

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  • 一颗编号J1931-01(又名FP2),自转周期0.59秒,据估算距离地球约4100光年。由FAST于今年8月25日发现。

<iframe class="video_iframe" data-vidtype="2" allowfullscreen="" frameborder="0" data-ratio="1.7647058823529411" data-w="480" scrolling="no" data-src="http://v.qq.com/iframe/player.html?vid=k1326wepevr&width=370&height=208.125&auto=0" width="370" height="208.125" data-vh="208.125" data-vw="370" style="display: none; width: 370px !important; height: 208.125px !important;"></iframe>▲ FP2单脉冲强度

  

  搜寻和发现射电脉冲星是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。具有极高灵敏度的FAST望远镜是发现脉冲星的理想设备,FAST在调试初期发现脉冲星,得益于卓有成效的早期科学规划和人才、技术储备,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。未来,FAST将有希望发现更多守时精准的毫秒脉冲星,对脉冲星计时阵探测引力波做出原创贡献。

 

【关于脉冲星】

  

  脉冲星由恒星演化和超新星爆发产生,因发射周期性脉冲信号而得名。脉冲星的本质是中子星,具有在地面实验室无法实现的极端物理性质,是理想的天体物理实验室,对其进行研究,有希望得到许多重大物理学问题的答案。譬如:脉冲星的自转周期极其稳定,准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学及技术应用提供了理想工具。  

  2016年2月11日,LIGO合作组宣布首次直接探测到广义相对论预言已久的引力波之后,对引力波的探测已经成为天文学界的热门话题。通过对快速旋转的射电脉冲星进行长期监测,选取一定数目的脉冲星组成计时阵列,可以探测来自超大质量双黑洞等天体发出的低频引力波。FAST将有希望发现更多守时精准的毫秒脉冲星,对脉冲星计时阵探测引力波做出原创贡献。 

 

【关于此次新发现脉冲星】  

▲ 图注:新脉冲星的归一化平均脉冲轮廓和单脉冲。

A(上)为FP1平均脉冲轮廓,FAST通过约52.4秒漂移扫描(红色)产生信噪比为Parkes望远镜L波段积分2100秒结果(灰色)信噪比的3倍,表现出FAST高灵敏度优势。

A(下)为FP1单脉冲轮廓。

B为FAST采用跟踪观测5分钟,获得的另一颗新脉冲星FP2的单脉冲轮廓。


来源:动静贵州、中科院天文台


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