位于貴州的那口大鍋最近又燉出了不少好菜。
1月5日,中科院召開中國天眼(FAST)運行情況和科學成果新聞發(fā)布會,介紹FAST高質(zhì)量運行情況,并發(fā)布依托FAST在中性氫譜線測量星際磁場、快速射電暴、脈沖星等領域取得的一批重要科研成果。
正如中科院副院長、黨組成員,中科院院士周琪所言,這一系列工作和成果表明,F(xiàn)AST已經(jīng)成為中低頻射電天文領域的觀天利器,已經(jīng)進入到“多出成果”“出好成果”的新階段。
高質(zhì)量運行為科學成果產(chǎn)出提供重要支撐
FAST從提出構想到通過國家驗收花費了26年的時間,近百名科研工作者前赴后繼投入到這個項目中。FAST的全新設計理念開創(chuàng)了建造巨型望遠鏡的新模式,多年來,工程團隊開展了一系列的技術攻關,克服了力學、測量、控制、材料、大尺度結構等領域諸多技術難題,實現(xiàn)了多項自主創(chuàng)新。
2020年1月11日通過國家驗收以來,F(xiàn)AST運行效率和質(zhì)量不斷提高,年觀測時長超過5300小時,已遠超國際同行預期的工作效率,為FAST科學產(chǎn)出起到重要支撐作用。
為做好FAST的開放運行和科學研究工作,中科院在第一時間成立了FAST科學委員會、時間分配委員會和用戶委員會,統(tǒng)籌規(guī)劃科學方向、遴選重大項目、制定數(shù)據(jù)開放政策以及分配觀測時間等。
2020年2月,F(xiàn)AST科學委員會遴選出5個優(yōu)先和重大項目作為近年來FAST望遠鏡主要的科學研究方向。“約200名科學家開始使用并處理FAST的科學數(shù)據(jù),開展大團隊集中攻關,取得了一系列重要成果,充分發(fā)揮了FAST科學效能,促進重大科學成果產(chǎn)出?!盕AST運行和發(fā)展中心常務副主任、總工程師姜鵬說。
2021年3月31日,F(xiàn)AST正式向全球天文學家開放,實現(xiàn)了“各國天文學家攜手探索浩瀚宇宙,共創(chuàng)人類美好未來”的美好愿景。
“FAST向全球天文學家征集觀測申請,彰顯了中國科學家與國際科學界攜手合作的理念。”姜鵬說,此次征集收到來自不同國家共7216小時的觀測申請,最終14個國家(不含中國)的27份國際項目獲得批準,并于2021年8月啟動科學觀測。
美國伊利諾伊大學教授理查德·克魯切爾曾經(jīng)訪問過FAST,他對FAST的印象非常深刻?!八瞧駷橹故澜缟献畲蟆⒆顝姷膯翁炀€射電望遠鏡,具有產(chǎn)生突破性科學的潛力?!崩聿榈隆た唆斍袪栒f。
2021年,依托FAST取得的科學成果“一籮筐”
2021年,依托FAST,天文學家又取得了一批重要科研成果。
中性氫是氫原子,也是宇宙中豐度最高的元素,廣泛存在于宇宙的不同時期,是不同尺度物質(zhì)分布的最佳示蹤物之一。
中科院國家天文臺等單位的研究人員采用原創(chuàng)的中性氫窄線自吸收方法,利用FAST首次獲得原恒星核包層中的高置信度的塞曼效應測量結果。研究人員發(fā)現(xiàn),星際介質(zhì)從冷中性氣體到原恒星核具有連貫性的磁場結構,異于標準模型預測。相關研究成果1月6日以封面文章形式在線發(fā)表于《自然》雜志。
“這一成果為解決恒星形成三大經(jīng)典問題之一的‘磁通量問題’提供了重要的觀測證據(jù)?!敝袊茖W院國家天文臺研究員、FAST首席科學家李菂說。
快速射電暴(FRB)是一種持續(xù)約千分之一秒的神秘宇宙射電信號,是天文學最新熱點。國家天文臺研究人員利用FAST對快速射電暴FRB121102進行觀測,在約50天內(nèi)探測到1652次爆發(fā)事件,獲得迄今最大的快速射電暴爆發(fā)事件樣本,超過此前本領域所有文章發(fā)表的爆發(fā)事件總量,首次揭示了快速射電暴爆發(fā)率的完整能譜及其雙峰結構。相關研究成果2021年10月14日發(fā)表于《自然》雜志。
同時,國家天文臺副研究員王培介紹,F(xiàn)AST多科學目標巡天已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少6例新快速射電暴,正在為揭示這一宇宙中神秘現(xiàn)象的機制、推進這一天文學全新的領域作出獨特的貢獻。
截至目前,F(xiàn)AST共發(fā)現(xiàn)約500顆脈沖星,成為自其運行以來世界上發(fā)現(xiàn)脈沖星效率最高的設備。
國家天文臺研究員韓金林領導的FAST重大優(yōu)先項目“銀道面脈沖星快照巡天”在不到兩年時間,累計觀測了約620個機時,完成了計劃搜尋天區(qū)的8%,截至目前該項目新發(fā)現(xiàn)279顆脈沖星,其中65個為毫秒脈沖星,在雙星系統(tǒng)中的有22顆。相關研究成果2021年5月發(fā)表于《天文和天體物理學研究》。
對此,國家天文臺臺長常進院士表示,基于超高靈敏度的優(yōu)勢,F(xiàn)AST未來將在快速射電暴起源與物理機制、中性氫宇宙研究、脈沖星搜尋與物理研究、脈沖星測時與低頻引力波探測等方向產(chǎn)出更多深化人類對宇宙認知的科學成果。