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“中国天眼”首次发现多颗脉冲星

2017-10-12 14:04:53 来源:中安在线 作者: 责任编辑: 点击图片浏览下一页

   中国科学院国家天文台10月10日宣布,被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)确认发现了多颗脉冲星,这是我国天文望远镜首次发现脉冲星。

   FAST工程副总工程师李菂称,FAST调试进展超过预期,并已开始系统的科学产出。目前已经探测到数十个优质脉冲星候选体,其中6颗通过国际认证。

   脉冲星导航实验卫星(XPNAV)相关负责人向新京报记者解释,脉冲星的研究将有助于我们理解宇宙的起源,并为航天器星际航行提供精确导航。而前不久离世的FAST总工程师兼首席科学家南仁东则说过,这只巨大的“天眼”,甚至能搜寻可能存在的星外文明。

   研究脉冲星有助获得重大物理学答案

   脉冲星是一种高速自转的中子星,由恒星演化和超新星爆发产生。它的密度极高,每立方厘米重达上亿吨。脉冲星自转速度很快、自转周期精确,是宇宙中最精准的时钟。正因如此,脉冲星会发射一断一续的周期性脉冲信号,就好比转动的灯塔发出忽明忽暗的光。

   这一特殊“本领”,让脉冲星在计时、引力波探测、广义相对论检验等领域具有重要应用。李菂说,脉冲星具有在地面实验室无法实现的极端物理性质,对其进行研究有望得到许多重大物理学问题的答案。

   据中科院科普公众号“科学大院”介绍,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。

   50年来,天文学家已经观测到2700多颗各种类型的脉冲星。因为脉冲星的特殊性,诺贝尔物理学奖两度授予了与脉冲星有关的发现(1974年度,发现第一个脉冲星;1993年度,发现第一个双星系统中的脉冲星,并利用它很好地验证了引力波辐射理论)。

   6颗被确认未来有望发现毫秒脉冲星

   国家天文台介绍,FAST已经探测到了数十个优质脉冲星候选体。经过国际合作,例如利用澳大利亚64米Parkes望远镜进行观测认证,首批认证了两颗脉冲星: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;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,两颗脉冲星分别于今年8月22日、25日发现。另有4颗脉冲星也通过了国际射电天文台认证,具体参数结果还在分析中。

   宇宙中有大量脉冲星,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。国家天文台表示,具有极高灵敏度的FAST望远镜是发现脉冲星的理想设备,未来有望发现更多守时精准的毫秒脉冲星。

   研究宇宙起源、发展星际导航

   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。“脉冲星的研究有助于我们了解中子星的内部结构和辐射机制,”脉冲星导航实验卫星(XPNAV)相关负责人表示,“中子星是恒星死亡的遗迹,知道其内部结构和辐射机制,就可以知道恒星和宇宙的演化,从而推测恒星的过去、现在,甚至预测未来。”

   该负责人介绍,目前公布的两颗脉冲星自转周期都是秒级的,如果后续能够发现毫秒级的脉冲星,有望用于航天器导航。

   “就像我们在地面需要导航,航天器在宇宙中就像汪洋中的船,更需要导航,比如指引它们去火星等其他星球。”该负责人说,目前航天器导航是通过地面发射电磁波实现的,未来利用脉冲星可以实现航天器在宇宙间自主导航,导航精度也可能更高。另外,脉冲星的研究也有望对探测引力波做出原创贡献。

   去年11月10日,我国发射脉冲星导航实验卫星。当时报道称,脉冲星导航技术成功以后,可以对卫星的位置进行跟踪测量,届时将长时间不再需要地面测控站的测量。

 

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