新华社北京11月28日电(记者 张泉) 宛如夜空中的点点繁星,又似深海里的颗颗明珠。中国科学院国家天文台今日在京宣布,被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)自投入运行以来,已累计发现脉冲星数量突破900颗,其中包含大量毫秒脉冲星、双星脉冲星等稀有天体。这一成果标志着我国在脉冲星观测研究领域已稳居世界前列,为人类探索宇宙奥秘提供了前所未有的“中国视角”。
脉冲星是高速自转的中子星,其密度极大、磁场极强,能够周期性地发射电磁脉冲信号,被誉为宇宙中最精准的“天然时钟”。自1967年首次被发现以来,脉冲星一直是天文学研究的“富矿”——它们不仅是研究极端物理条件下物质状态的理想实验室,更是未来星际航行的潜在导航信标。而FAST以其无与伦比的灵敏度,正将这一领域的探索推向全新高度。
据FAST运行和发展中心首席科学家介绍,此次突破900颗大关,并非简单的数量累积。在已发现的脉冲星中,FAST成功捕捉到多颗距离地球数万光年之外的“寂静者”——这些脉冲星信号极其微弱,此前全世界所有望远镜均未能捕获。FAST凭借其巨大的接收面积和先进的后端处理系统,犹如在喧嚣的宇宙背景噪声中“听见”了最微弱的低语。尤其值得关注的是,团队新近发现的一批毫秒脉冲星,自转周期仅为数毫秒,稳定性堪比原子钟,为未来脉冲星计时阵和引力波探测奠定了珍贵的基础数据。
“每一颗新脉冲星的发现,都像在浩瀚星图中点亮一盏灯。”中国科学院院士、FAST科学委员会主任在新闻发布会上表示,“900颗不仅仅是数字,它意味着我们对银河系内脉冲星种群有了更完整的统计样本,对超新星爆发、恒星演化与中子星形成机制的理解正在深化。”据悉,FAST已观测到多例具有奇特辐射特征的“变脸”脉冲星、与恒星“共舞”的双星系统,以及可能揭示星际介质神秘结构的新现象。
回顾FAST的“寻星”之路,每一步都充满挑战与智慧。自2017年试观测发现首批脉冲星以来,工程师与天文学家不断优化观测策略,开发了多波束覆盖、智能识别算法等创新技术。特别是在2023年至2024年间,FAST完成了新一轮系统升级,有效观测时间大幅提升,数据处理的“筛选率”显著提高,使得新脉冲星的发现速度较此前翻了一番。与国外同类望远镜相比,FAST在低频巡天中不仅覆盖更广,能量收集效率也高出数倍,正逐步绘制出目前最精细的银河系脉冲星“星图”。
脉冲星研究的意义早已超越基础科学。在实用层面,由数十颗毫秒脉冲星组成的“计时阵”,有望直接探测到纳赫兹频段的引力波信号——这是爱因斯坦广义相对论最后尚未被直接验证的重要预言之一。此外,基于脉冲星的自制导航系统构想,也为深空探测提供了全新的自主导航方案。FAST这一成果,正是中国天文界向着这些关键科学目标迈出的坚实一步。
国家天文台台长表示,未来FAST将联合国内多个光学望远镜、射电干涉阵列,开展多波段协同观测,进一步揭开脉冲星及其周围环境的奥秘。“我们正处在一个‘灿如繁星’的时代——不仅是FAST发现的脉冲星如繁星般涌现,更是中国天文学界人才辈出、成果闪耀的黄金时期。”
浩瀚宇宙,脉冲星闪烁如钻石。900颗,只是一个逗号。随着FAST持续运行与算法不断迭代,相信不久的将来,这颗“中国天眼”将带来更多来自宇宙深处的“星语”。(完)