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“中国天眼”迎来多项重磅成果 开启人类理解恒星形成新模式

来源:中国青年报
2022-01-10 08:56:58

  原标题:“中国天眼”迎来多项重磅成果 开启人类理解恒星形成新模式

  被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST),通过国家验收近两年来,在天文学领域取得一系列重要科学成果。1月5日,中国科学院在北京举行该院2022年度首场新闻发布会,专题介绍这些重要成果。

  开启人类理解恒星形成的新模式

  1月6日,FAST中性氢谱线测量星际磁场重大进展在国际学术期刊《自然》杂志以封面文章形式正式发表。

  磁场问题不仅阻碍物理试卷拿高分,还阻碍恒星形成。

  比如,作为一颗恒星,太阳在成为太阳之前,只是宇宙中的一团分子云,它非常努力地聚集起来,试图增加密度、温度,以求点火“晋级”成为一颗耀眼的天体。但磁场在这个过程中,架设起“关卡”——随着分子云聚集达到致密云核状态,磁通量会增加,磁场带来的阻力也随之增大,阻力将星际物质顶住,不许其继续收缩。

  但太阳确实已经形成了,它是怎么办到的呢?

  “在物理学家眼里,磁场就像椅子这么实在,它是不会凭空消失的。”FAST首席科学家、中国科学院国家天文台研究员李菂说,他所在团队最新发表的科研成果,开启了人类理解恒星形成的一种新模式。

  以往科学界预测,在分子云变得致密之后,逆势增加的磁通量被一种机制抵消掉了,这种机制叫双极耗散。在双极耗散模型中,恒星大约需要1000万年才能形成。

  但李菂团队通过FAST观测金牛座冷暗分子云发现,磁通量在分子云收缩到致密状态之前,就已经被抵消掉了,“应该是通过其他的方式耗散掉的”。

  李菂介绍,这一研究推翻了双极耗散标准模型的预测,为解决恒星形成经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要观测证据。FAST观测结果揭示,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。这意味着,恒星形成的时间可能会从1000万年,缩短到约100万年。

  捕获迄今最大快速射电暴爆发事件样本

  快速射电暴是目前已知宇宙中射电波段最明亮的爆发现象,也是当今最大的天文热点前沿领域之一。

  2019年8至10月,FAST成功捕捉迄今最大快速射电暴爆发事件样本,相关论文在2021年10月14日于《自然》杂志发表。1月5日,中国科学院回顾了这一成果,并展示了基于这一快速射电暴爆发事件集合中电波波形创作的声波音乐。

  这一成果由中国科学院国家天文台李菂、王培、朱炜玮领导的国际合作团队完成,该团队还首次揭示了快速射电暴爆发率的完整能谱及其双峰结构。

  王培介绍,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。快速射电暴121102是人类所知的第一个重复暴,FAST成功捕捉其极端活动期,最剧烈时段达到每小时122次爆发,累计获取共1652个高信噪比的爆发信号,成为目前最大的快速射电暴爆发事件集合,超过本领域此前所有文章发表的爆发事件的总和,成为系统研究快速射电暴重复爆发的里程碑。

  王培幽默地说,这项成果对于整个快速射电暴研究领域来说,相当于“盲人摸象摸到了一条腿”。

  FAST拟拿出1%观测时间向中小学生开放

  目前,FAST年观测时长超过5300小时,已远超国际同行预期的工作效率。

  中国科学院院士、中国科学院国家天文台研究员武向平在会上介绍,FAST正在酝酿拿出1%的观测时间,向全国中小学生开放,科学家将配合孩子们探索自己的奇思妙想。

  武向平说:“我们计划遴选中小学生的想法,由专业人员去帮助他们实现梦想。”他表示,这个想法由来已久,计划今年制定相关遴选机制。1%的观测时间意味着约50个小时,这对于FAST来说十分宝贵。

  据悉,FAST已向全球科学家开放共享,机时用于“FAST漂移扫描多科学目标同时巡天”等5个优先重大项目。同时,FAST还向全球天文学家定期征集自由观测申请。此外,还有少量的时间用于机动观测等。(张茜)

责任编辑:刘云

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