中国天眼收获测量星际磁场、发现快速射电暴等重要成果


中国天眼收获测量星际磁场、发现快速射电暴等重要成果
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中科院国家天文台李菂研究员在发布会上介绍FAST最新科研成果 。中新社采访人员 孙自法摄
中新网北京1月6日电 (采访人员 孙自法)被誉为“中国天眼”的中国科学院国家天文台500米口径球面射电望远镜(FAST) , 通过国家验收近两年来和向全球开放共享近一年来 , 高质量运行 , 已发现约500颗脉冲星 , 并在中性氢谱线测量星际磁场、快速射电暴观测及研究等重要天文学领域取得一系列重要科学成果 。

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中科院国家天文台王培副研究员在发布会上介绍FAST在快速射电暴领域科研成果 。中新社采访人员 孙自法 摄
北京时间1月6日凌晨 , 中科院国家天文台科研人员领导的国际合作团队通过“中国天眼” , 采用原创的中性氢窄线自吸收(HINSA)方法 , 在测量星际磁场领域取得重大进展的论文 , 获国际学术期刊《自然》以封面文章上线发表 。
在论文发表前夕 , 中科院于1月5日在北京举行2022年度首场新闻发布会 , 专题介绍大国重器“中国天眼”高质量开放运行及系列重要科研进展 。

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中科院国家天文台韩金林研究员在发布会上介绍FAST在脉冲星搜寻方面科研进展 。中新社采访人员 孙自法 摄
为解决恒星形成问题提供重要观测证据
磁场在恒星、行星和生命的产生中发挥着重要作用 , 但过程复杂 , “磁通量问题”因此是恒星形成中经典三大难题之一 , 分子云的星际磁场强度测量也成为全球天文界的共同挑战 。
中科院国家天文台李菂、庆道冲领导的国际合作团队采用原创的中性氢窄线自吸收方法 , 利用“中国天眼”首次获得原恒星核包层中的高置信度的塞曼效应测量结果 , 研究发现星际介质从冷中性气体到原恒星核具有连贯性的磁场结构 , 异于标准模型预测 , 从而为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据 。
李菂研究员介绍说 , 中性氢是宇宙中丰度最高的元素 , 广泛存在于宇宙的不同时期 , 是不同尺度物质分布的最佳示踪物之一 。最新研究中 , 研究团队利用“中国天眼”拥有无与伦比的灵敏度及优良的光路设计 , 首次实现了中性氢窄线自吸收塞曼效应的探测 , 获得高置信度星际磁场测量 , 这是利用原子辐射手段探测分子云磁场“从0到1”的突破 。
他表示 , “中国天眼”探测到的磁场强度只有地球磁场的十万分之一 , 比恒星形成标准模型预测的磁场强度弱至少3至4倍 。该研究结果揭示 , 分子云在致密云核阶段即可超前达成磁超临界状态 , 可能存在比标准模型更有效的磁场耗散机制使得恒星形成提前发生 。因此 , 这项成果有望将中性氢窄线自吸收方法 , 拓展成为星际磁场测量的重要系统性探针 。

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《自然》封面设计稿 , 呈现金牛座分子云天区的星际介质和磁场 。国家天文台 供图
获得迄今最大快速射电暴爆发事件样本
快速射电暴(FRB)是目前已知宇宙中射电波段最明亮的爆发现象 , 起源未知 , 也是当今最大的天文热点前沿领域之一 。目前 , 已有数百例快速射电暴被探测到 , 其中仅少数呈现出重复爆发的现象 。