銀河系 我國天文學太強了,6天之內取得4大成就,這一次中國天眼有何發現

自從2020年12月阿雷西博射電望遠鏡坍塌之后,全世界就只有一只“天眼”還在凝望著宇宙,那就是我們的中國天眼——FAST。
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(圖片說明:號稱中國天眼的FAST)
5月20日,國際天文學學術期刊甚至以封面的形式展現了中國天眼的最新發現——201顆脈沖星。那么,FAST究竟有多偉大呢?它為何要研究脈沖星呢?這一次的發現又意味著什么呢?
中國天眼
中國天眼的全名500米口徑球面射電望遠鏡,簡稱FAST。1994年,我國天文學家南仁東首次提出了這個設想。他在貴州大山中奔波了十幾年,后來又四處奔走,最終才得以立項,于是有了今天的FAST。
FAST是世界上最大的單口徑射電望遠鏡,一舉打破了阿雷西博保持了數十年的350米口徑的紀錄,并且綜合觀測能力也是后者的10倍。
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(圖片說明:已經坍塌的阿雷西博射電望遠鏡)
雖然網絡文章和網民們都期待著它在發現外星人方面有所成就,但科學家們更多地還是希望它取得一些實質性的天文研究,其中最重要的,就是脈沖星。
什么是脈沖星
當大質量恒星以超新星爆發的形式滅亡時,如果核心處的質量沒有達到奧本海默極限,它就會形成一顆中子星。中子星是一種密度極大的天體,它幾乎完全由中子構成,所以密度和中子的密度差不多,計算下來大約每立方厘米就有幾億噸!
在所有的中子星中,脈沖星又是尤其特殊的一種。它們擁有著極高的自轉速度,并且會從兩極釋放出強大的脈沖信號。這兩束脈沖在宇宙中來回招搖,就像是海上的燈塔一樣,因此脈沖星又被稱為宇宙燈塔。
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(圖片說明:脈沖星)
脈沖星的自轉速度有多快呢?根據觀測,它們之中有很大一部分的自轉周期甚至只有幾毫秒!雖然它們的直徑可能只有10公里,但這樣的自轉速度也足夠驚人了。而所有自轉周期在1-10毫秒之間的脈沖星,就被稱為毫秒脈沖星。
脈沖星的自轉速度不僅快,而且極其穩定。它就像是宇宙中標準的時鐘,可以幫助我們用來計時。這對于我們觀測其他天體,有著重要的借鑒意義。不僅如此,科學家們還設想過,如果未來的人類能夠進行星際航行,那么這些脈沖星將是我們的宇宙路牌,幫助我們找到目的地,以及回到太陽系的路。
而且脈沖星本身作為致密星的一種,本來就非常特殊,擁有著非常極端的環境。這對于我們研究、驗證一些極端的天體物理學理論來說,也是非常重要的。
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中國天眼的重大發現
自從建成以來,中國天眼始終致力于對脈沖星的觀測。在此之前,它一共發現了超過340顆脈沖星,這是同時期內全世界其他所有望遠鏡發現脈沖星總和的3倍還要多。而基于FAST的觀測結果而發表的高水平論文,也超過了70篇。
這個數字已經足夠令人震撼了,但是我國科學家并沒有停止步伐。
5月20日,《天文和天體物理學研究》的封面上展示了FAST的重要成果:我國國家天文臺研究員韓金林領導的科研團隊利用FAST展開了一項名為脈沖星快照巡天(GPPS)的任務,在一年左右的時間內,一共發現了銀河系銀道面內的201顆脈沖星!這其中很多都是非常暗弱的脈沖星,甚至包括40顆毫秒脈沖星,以及16顆脈沖雙星(兩個脈沖星組成的雙星系統)。
這么多的脈沖星,催生出了許多新的問題。比如說,研究人員發現,有一些脈沖星的信號,看起來非常遙遠,就好像是銀河系以外的脈沖星。不過,這其實是銀河系旋臂的影響作用所導致的。通過這樣的發現和研究,可以幫助科學家分析銀河系的星際空間內電子的分布情況。
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(圖片說明:脈沖雙星)
走向世界天文學的金字塔尖
不得不說,最近這些年來,我國在天文和航天領域的發展確實是非常快。尤其是在最近一年的時間里,取得了太多舉世矚目的成就——時隔四十多年再現人類月表采樣返回、正式開始建設屬于我國自己的空間站、成為世界上第二個實施火星地表探索的國家、檢測到宇宙最高能光子從而開創人類超高能伽馬天文學……這些內容,我們都曾經發文介紹,這些熱搜,如今還歷歷在目。

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