“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

2022年01月10日05:36

原標題:“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

    李菂團隊仿王希孟千里江山圖設計的“中國天眼”成果藝術圖 中國科學院國家天文台供圖
李菂團隊仿王希孟千里江山圖設計的“中國天眼”成果藝術圖 中國科學院國家天文台供圖

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,在天文學領域取得一系列重要科學成果。1月5日,中國科學院在北京舉行該院2022年度首場新聞發佈會,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,FAST中性氫譜線測量星際磁場重大進展在國際學術期刊《自然》雜誌以封面文章形式正式發表。

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雲,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,架設起“關卡”——隨著分子雲聚集達到緻密雲核狀態,磁通量會增加,磁場帶來的阻力也隨之增大,阻力將星際物質頂住,不許其繼續收縮。

但太陽確實已經形成了,它是怎麼辦到的呢?

“在物理學家眼裡,磁場就像椅子這麼實在,它是不會憑空消失的。”FAST首席科學家、中國科學院國家天文台研究員李菂說,他所在團隊最新發表的科研成果,開啟了人類理解恒星形成的一種新模式。

以往科學界預測,在分子雲變得緻密之後,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雲發現,磁通量在分子雲收縮到緻密狀態之前,就已經被抵消掉了,“應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測,為解決恒星形成經典問題之一的“磁通量問題”提供了重要觀測證據。FAST觀測結果揭示,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現象,也是當今最大的天文熱點前沿領域之一。

2019年8至10月,FAST成功捕捉迄今最大快速射電暴爆發事件樣本,相關論文在2021年10月14日於《自然》雜誌發表。1月5日,中國科學院回顧了這一成果,並展示了基於這一快速射電暴爆發事件集合中電波波形創作的聲波音樂。

這一成果由中國科學院國家天文台李菂、王培、朱煒瑋領導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率的完整能譜及其雙峰結構。

王培介紹,目前已有數百例快速射電暴被探測到,其中僅少數呈現出重複爆發的現象。快速射電暴121102是人類所知的第一個重複暴,FAST成功捕捉其極端活動期,最劇烈時段達到每小時122次爆發,累計獲取共1652個高信噪比的爆發信號,成為目前最大的快速射電暴爆發事件集合,超過本領域此前所有文章發表的爆發事件的總和,成為系統研究快速射電暴重複爆發的里程碑。

王培幽默地說,這項成果對於整個快速射電暴研究領域來說,相當於“盲人摸象摸到了一條腿”。

FAST擬拿出1%觀測時間向中小學生開放

目前,FAST年觀測時長超過5300小時,已遠超國際同行預期的工作效率。

中國科學院院士、中國科學院國家天文台研究員武向平在會上介紹,FAST正在醞釀拿出1%的觀測時間,向全國中小學生開放,科學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生的想法,由專業人員去幫助他們實現夢想。”他表示,這個想法由來已久,計劃今年製定相關遴選機制。1%的觀測時間意味著約50個小時,這對於FAST來說十分寶貴。

據悉,FAST已向全球科學家開放共享,機時用於“FAST漂移掃瞄多科學目標同時巡天”等5個優先重大項目。同時,FAST還向全球天文學家定期徵集自由觀測申請。此外,還有少量的時間用於機動觀測等。

中青報·中青網記者 張茜 來源:中國青年報

2022年01月10日 08 版

視頻精選
更多新聞