天文资讯FAST如同神盾首次发现并认证毫秒脉冲星
在4月18日,中国科学院国家天文台的500米口径球面射电望远镜(FAST)取得了新的里程碑,它首次发现的毫秒脉冲星成功获得了国际认证,这是FAST继发现脉冲星之后又一项重大成就。
通过对伽马射线点源3FGL J0318.1+0252的跟踪观测,FAST于2月27日首先探测到了这颗毫秒脉冲星,并与费米伽马射线卫星大视场望远镜(Fermi-LAT)的国际合作进行了验证。
此次新发现利用从射电波段高灵敏度后随观测确认高能属性,是发现新脉冲星的一种有效方法。该脉冲星J0318+0253自转周期为5.19毫秒,其距离地球约4000光年,由FAST使用超宽带接收机进行一小时的跟踪观测而发现。这使得它成为至今已知最弱的高能毫秒脉冲星之一。尽管美国Arecibo望远镜曾在2013年6月进行过多次定点观测,但都未能探测到这一现象。此外,后续对Fermi-LAT伽马射线数据的计时分析证实J0318+0253是一个孤立无伴的毫秒脉冲星,并提高了位置精度至亚角秒级别,这是由FAST和Fermi-LAT合作组实现的一个重要成果。双方计划继续合作,以开展多波段观测和分析工作。
毫秒脉冲星是一类每秒自转数百次中子星,对其研究不仅有助于理解中子演化、奇异物质状态,而且稳定的这些恒久光变源可作为低频引力波探针。而对于引力波探查来说,寻找并编制一个具有良好计时性质的大型样本是必要条件。在这方面,高速旋转中子体提供了一种可能性的基础,因为它们能够发出极短周期重复事件,即引力波信号。这种技术称为“雷达式”方法,它依赖于数十颗具有良好计时特征的心跳中的心跳来检测超大质量黑洞之间产生的小扰动。
此次由FAST完成的一项历史性的任务展示了它在低频引力波探索领域潜力的巨大可能性。未来,该项目将实施名为CRAFTS(China Fast Radio Telescope Science Survey)的计划,这个计划旨在通过同时扫描众多科学目标来发掘大量新的微分相位源,从而显著提升用于寻找引力波信号的大型计算阵列所需的心跳数组数量。此外,在调试阶段即取得如此突出的成果表明了这个设计上采用非球形反射面的大口径射电望远镜,在新时代内仍然保持着强大的生命活力和创新能力。
除了其科学价值之外,此类微小、中等大小或更大的宇宙结构还蕴含着实际应用潜力的广阔空间。这意味着,如同李柯伽研究员所言,为全球科学家和工程师提供更多机会以深入了解这些奇妙现象,将会是一项巨大的进步。此外,他还指出:“我们期待早日将这个仪器投入正式运行,使得中国在全球范围内的地理优势得到充分利用。”
澳大利亚科工组织研究员兼国际引力波联合探讨委员会(GWIC)成员G. Hobbs表示:“我们对FAST已经取得大量优秀结果感到非常激动,我们相信它将成为推动国际合作发展的一个关键角色。”他进一步指出:“我们期待看到Fast如何贡献到我们的共同努力——特别是在追踪那些难以被其他设备捕捉到的极端物理现象。”
最后,由国家验收并达到设计标准后的Fast预期将成为世界上最先进的科技设施之一,而这一系列惊人的成就只是其开启之旅的一部分。如果能够实现预期,那么这样的系统不仅可以帮助人类更好地理解宇宙,还可能揭示一些关于基本物理规律及其运作方式的问题,也许甚至会揭开宇宙秘密的一角落窗户,让人类更加深入地了解那遥不可及、永恒存在却又似乎静止不动的大舞台——宇宙自身。