银河系 我国天文学太强了,6天之内取得4大成就,这一次中国天眼有何发现

自从2020年12月阿雷西博射电望远镜坍塌之后,全世界就只有一只“天眼”还在凝望着宇宙,那就是我们的中国天眼——FAST。
银河系 我国天文学太强了,6天之内取得4大成就,这一次中国天眼有何发现
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(图片说明:号称中国天眼的FAST)
5月20日,国际天文学学术期刊甚至以封面的形式展现了中国天眼的最新发现——201颗脉冲星。那么,FAST究竟有多伟大呢?它为何要研究脉冲星呢?这一次的发现又意味着什么呢?
中国天眼
中国天眼的全名500米口径球面射电望远镜,简称FAST。1994年,我国天文学家南仁东首次提出了这个设想。他在贵州大山中奔波了十几年,后来又四处奔走,最终才得以立项,于是有了今天的FAST。
FAST是世界上最大的单口径射电望远镜,一举打破了阿雷西博保持了数十年的350米口径的纪录,并且综合观测能力也是后者的10倍。
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(图片说明:已经坍塌的阿雷西博射电望远镜)
虽然网络文章和网民们都期待着它在发现外星人方面有所成就,但科学家们更多地还是希望它取得一些实质性的天文研究,其中最重要的,就是脉冲星。
什么是脉冲星
当大质量恒星以超新星爆发的形式灭亡时,如果核心处的质量没有达到奥本海默极限,它就会形成一颗中子星。中子星是一种密度极大的天体,它几乎完全由中子构成,所以密度和中子的密度差不多,计算下来大约每立方厘米就有几亿吨!
在所有的中子星中,脉冲星又是尤其特殊的一种。它们拥有着极高的自转速度,并且会从两极释放出强大的脉冲信号。这两束脉冲在宇宙中来回招摇,就像是海上的灯塔一样,因此脉冲星又被称为宇宙灯塔。
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(图片说明:脉冲星)
脉冲星的自转速度有多快呢?根据观测,它们之中有很大一部分的自转周期甚至只有几毫秒!虽然它们的直径可能只有10公里,但这样的自转速度也足够惊人了。而所有自转周期在1-10毫秒之间的脉冲星,就被称为毫秒脉冲星。
脉冲星的自转速度不仅快,而且极其稳定。它就像是宇宙中标准的时钟,可以帮助我们用来计时。这对于我们观测其他天体,有着重要的借鉴意义。不仅如此,科学家们还设想过,如果未来的人类能够进行星际航行,那么这些脉冲星将是我们的宇宙路牌,帮助我们找到目的地,以及回到太阳系的路。
而且脉冲星本身作为致密星的一种,本来就非常特殊,拥有着非常极端的环境。这对于我们研究、验证一些极端的天体物理学理论来说,也是非常重要的。
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中国天眼的重大发现
自从建成以来,中国天眼始终致力于对脉冲星的观测。在此之前,它一共发现了超过340颗脉冲星,这是同时期内全世界其他所有望远镜发现脉冲星总和的3倍还要多。而基于FAST的观测结果而发表的高水平论文,也超过了70篇。
这个数字已经足够令人震撼了,但是我国科学家并没有停止步伐。
5月20日,《天文和天体物理学研究》的封面上展示了FAST的重要成果:我国国家天文台研究员韩金林领导的科研团队利用FAST展开了一项名为脉冲星快照巡天(GPPS)的任务,在一年左右的时间内,一共发现了银河系银道面内的201颗脉冲星!这其中很多都是非常暗弱的脉冲星,甚至包括40颗毫秒脉冲星,以及16颗脉冲双星(两个脉冲星组成的双星系统)。
这么多的脉冲星,催生出了许多新的问题。比如说,研究人员发现,有一些脉冲星的信号,看起来非常遥远,就好像是银河系以外的脉冲星。不过,这其实是银河系旋臂的影响作用所导致的。通过这样的发现和研究,可以帮助科学家分析银河系的星际空间内电子的分布情况。
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(图片说明:脉冲双星)
走向世界天文学的金字塔尖
不得不说,最近这些年来,我国在天文和航天领域的发展确实是非常快。尤其是在最近一年的时间里,取得了太多举世瞩目的成就——时隔四十多年再现人类月表采样返回、正式开始建设属于我国自己的空间站、成为世界上第二个实施火星地表探索的国家、检测到宇宙最高能光子从而开创人类超高能伽马天文学……这些内容,我们都曾经发文介绍,这些热搜,如今还历历在目。

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