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        “中國天眼”迎來多項重磅成果 開啟人類理解恒星形成新模式

        發(fā)布時間:2022-01-11 09:57:00來源: 中國青年報

          被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST),通過國家驗收近兩年來,在天文學(xué)領(lǐng)域取得一系列重要科學(xué)成果。1月5日,中國科學(xué)院在北京舉行該院2022年度首場新聞發(fā)布會,專題介紹這些重要成果。

          開啟人類理解恒星形成的新模式

          1月6日,F(xiàn)AST中性氫譜線測量星際磁場重大進展在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志以封面文章形式正式發(fā)表。

          磁場問題不僅阻礙物理試卷拿高分,還阻礙恒星形成。

          比如,作為一顆恒星,太陽在成為太陽之前,只是宇宙中的一團分子云,它非常努力地聚集起來,試圖增加密度、溫度,以求點火“晉級”成為一顆耀眼的天體。但磁場在這個過程中,架設(shè)起“關(guān)卡”——隨著分子云聚集達到致密云核狀態(tài),磁通量會增加,磁場帶來的阻力也隨之增大,阻力將星際物質(zhì)頂住,不許其繼續(xù)收縮。

          但太陽確實已經(jīng)形成了,它是怎么辦到的呢?

          “在物理學(xué)家眼里,磁場就像椅子這么實在,它是不會憑空消失的?!盕AST首席科學(xué)家、中國科學(xué)院國家天文臺研究員李菂說,他所在團隊最新發(fā)表的科研成果,開啟了人類理解恒星形成的一種新模式。

          以往科學(xué)界預(yù)測,在分子云變得致密之后,逆勢增加的磁通量被一種機制抵消掉了,這種機制叫雙極耗散。在雙極耗散模型中,恒星大約需要1000萬年才能形成。

          但李菂團隊通過FAST觀測金牛座冷暗分子云發(fā)現(xiàn),磁通量在分子云收縮到致密狀態(tài)之前,就已經(jīng)被抵消掉了,“應(yīng)該是通過其他的方式耗散掉的”。

          李菂介紹,這一研究推翻了雙極耗散標準模型的預(yù)測,為解決恒星形成經(jīng)典問題之一的“磁通量問題”提供了重要觀測證據(jù)。FAST觀測結(jié)果揭示,可能存在比標準模型更有效的磁場耗散機制,使得恒星形成提前發(fā)生。這意味著,恒星形成的時間可能會從1000萬年,縮短到約100萬年。

          捕獲迄今最大快速射電暴爆發(fā)事件樣本

          快速射電暴是目前已知宇宙中射電波段最明亮的爆發(fā)現(xiàn)象,也是當今最大的天文熱點前沿領(lǐng)域之一。

          2019年8至10月,F(xiàn)AST成功捕捉迄今最大快速射電暴爆發(fā)事件樣本,相關(guān)論文在2021年10月14日于《自然》雜志發(fā)表。1月5日,中國科學(xué)院回顧了這一成果,并展示了基于這一快速射電暴爆發(fā)事件集合中電波波形創(chuàng)作的聲波音樂。

          這一成果由中國科學(xué)院國家天文臺李菂、王培、朱煒瑋領(lǐng)導(dǎo)的國際合作團隊完成,該團隊還首次揭示了快速射電暴爆發(fā)率的完整能譜及其雙峰結(jié)構(gòu)。

          王培介紹,目前已有數(shù)百例快速射電暴被探測到,其中僅少數(shù)呈現(xiàn)出重復(fù)爆發(fā)的現(xiàn)象??焖偕潆姳?21102是人類所知的第一個重復(fù)暴,F(xiàn)AST成功捕捉其極端活動期,最劇烈時段達到每小時122次爆發(fā),累計獲取共1652個高信噪比的爆發(fā)信號,成為目前最大的快速射電暴爆發(fā)事件集合,超過本領(lǐng)域此前所有文章發(fā)表的爆發(fā)事件的總和,成為系統(tǒng)研究快速射電暴重復(fù)爆發(fā)的里程碑。

          王培幽默地說,這項成果對于整個快速射電暴研究領(lǐng)域來說,相當于“盲人摸象摸到了一條腿”。

          FAST擬拿出1%觀測時間向中小學(xué)生開放

          目前,F(xiàn)AST年觀測時長超過5300小時,已遠超國際同行預(yù)期的工作效率。

          中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家天文臺研究員武向平在會上介紹,F(xiàn)AST正在醞釀拿出1%的觀測時間,向全國中小學(xué)生開放,科學(xué)家將配合孩子們探索自己的奇思妙想。

          武向平說:“我們計劃遴選中小學(xué)生的想法,由專業(yè)人員去幫助他們實現(xiàn)夢想?!彼硎?,這個想法由來已久,計劃今年制定相關(guān)遴選機制。1%的觀測時間意味著約50個小時,這對于FAST來說十分寶貴。

          據(jù)悉,F(xiàn)AST已向全球科學(xué)家開放共享,機時用于“FAST漂移掃描多科學(xué)目標同時巡天”等5個優(yōu)先重大項目。同時,F(xiàn)AST還向全球天文學(xué)家定期征集自由觀測申請。此外,還有少量的時間用于機動觀測等。(張茜)

        (責編: 李雨潼)

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