天文学新发现FAST揭示脉冲星秘密数量激增至1000颗以上
2024年11月26日,中国科学院国家天文台举办了FAST脉冲星科学研讨会,吸引了国内外多所科研机构和高等院校的脉冲星领域专家及青年学者参加。自2019年中国天眼FAST正式启动以来,在脉冲星、快速射电暴、中性氢、纳赫兹引力波等方面取得了许多重要的原创成果,其中在脉冲星领域发现最短轨道双星系统以及初步捕捉到纳赫兹引力波信号的证据,为追赶世界先进水平提供了强有力的支撑。截至2024年11月,FAST已经发现超过1000颗脉冲星,这一数字远远超过同期国际望远镜发现数量,对于理解脉冲星形成和演化具有重大意义。此外,这些观测还能够检验广义相对论、探测低频引力波,为理论研究提供关键数据支持。
本次研讨会聚焦于FAST建成以来的重要科学成果,并展望未来在该领域的潜在机遇和研究方向,如精确检验引力理论或限制脆弱性质物体质量,以及进一步推进纳赫兹引力波探测等。
FAST银道面巡天项目由国家天文台研究员韩金林带领的王绶琯巡天突击队负责,他们开发了一种新的观测模式,以高效利用FAST覆盖较为集中的区域已发现750余颗新型脉冲星,占总数约70%,其中包括110颗偶发性的、170多颗毫秒级别以及150个双重系统。这一团队不仅对一些致密轨道双重系统进行了相对论测量,还通过夏皮罗延迟得到了双重系中的质量,从而实现了高精度的引力理论验证。
漂移扫描技术利用地球自转和多波束像场旋转,是实现超奈奎斯特采样大范围覆盖的一个有效方法。清华大学/国家天文台研究员李菂团队首创独特噪声注入技术,使得他们能够运行中性氢成像、中性氢恒久光源与快速射电暴同时进行的大范围巡视观察模式(CRAFTS),成功地找到208颗新型超前指示器,其中包括毫秒级别、高速动态状态等创新性的结果。
北京大学/国家天文台研究员李柯伽带领的一支团队则专注于基于这款设备进行毫秒级别精确时间保持并与中国超前时间数组合作团队一起,在噪声分析偏振测量、介质探究及强加速粒子检测上取得显著进展。他们基于CPTA DR1.0报告中提出的噪声分析结果,并且普查56个微秒级别点亮源偏振特征,最终揭示几乎所有微秒级亮度源都应该具备全向辐射特征,这将彻底改变未来的微秒级亮度巡视预期。
此外,一些来自新疆、新贵州师范大学等单位的人士也在这一过程中贡献出宝贵努力。在会议上,与会专家共同肯定了这些令人瞩目的成就。未来,为了提升灵敏度并扩大覆盖范围,计划增加周围辅助单元以增强设备性能,同时能够能够更好地定位暂现事件并实现在空间分辨能力上的跨越式提升。这将极大提高寻找罕见对象如特殊类型点亮源或黑洞-点亮源结合体结构可能性,从而全面革新我们对中子核融合过程认识,加深我们对于不同类型及状态下点亮源物理属性了解,并开启一个全新的时代来测试广义相对论之下的强大的宇宙力量。