童视界 中国天眼立新功啦!首次捕获恒星黑子区射电暴信号
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记者日前从北京大学地球与空间科学学院获悉,近日该学院研究团队利用“中国天眼”(500米口径球面射电望远镜FAST),探测到一种新的来源于恒星黑子区域磁场的毫秒级射电暴。该成果填补了我们对太阳系外恒星小尺度磁场认知的空白,对于推动太阳系外的空间天气研究有重要意义。相关成果近日在国际学术期刊《科学进展》发表。
太阳磁场是驱动太阳活动的根源,这些磁活动通常源自太阳上局地的强磁场区域,如太阳黑子区域。在其他晚型恒星上,也存在着类似的磁活动现象,一些恒星(如活跃的M型恒星)上的磁活动比太阳上的更加剧烈、频繁,对近邻行星的宜居性有着显著影响。
测量恒星小尺度磁场是探究恒星磁活动起源、评估其潜在空间天气效应的关键。但长期以来,主流的恒星磁场测量方法基本只能提供恒星全球性的大尺度磁场信息,无法分辨恒星黑子区域的小尺度磁场结构。
“中国天眼”的高灵敏度射电观测为黑子探测和研究提供了一种全新的、与光学手段互补的途径。科研团队通过探测恒星黑子上方局地磁场结构发出的射电信号,可以约束黑子的尺度,了解其上方星冕磁场的强度和结构,准确地刻画恒星黑子的性质。
目前,科研团队也在利用FAST观测开展对年轻类日恒星、褐矮星、恒星-行星相互作用过程的探索,这将进一步拓展我们对恒星磁活动及其驱动的系外空间天气现象的理解,为寻找系外宜居行星提供重要启示。
古代中国曾长期是天文现象最精确的观测者,而17世纪欧洲出现的第一台天文望远镜打破了这个常态。直到20世纪90年代,因观测设备落后,中国天文学家们仍在使用国外的二手数据开展研究。1993年,国际无线电科学联盟大会在日本东京召开,提出要在新千年建造新一代射电望远镜。“我得回国。”时任中国科学院北京天文台副台长的南仁东,萌发了为中国建造大射电望远镜的梦想。彼时,世界上最大的射电望远镜是美国的阿雷西博,直径为300多米,而中国同类型设备的最大直径不足30米。2016年9月25日,“中国天眼”落成启用,距离构想的提出,已经过去了整整22年。南仁东因其突出贡献,2019年被授予“人民科学家”国家荣誉称号。
“中国天眼”的工作原理:不是“看”的,而是“听”的。
与光学望远镜利用视觉观测不同,射电望远镜会收集天体辐射,转化加工成可以记录和显示的信息用以科学研究。“中国天眼”的灵敏度是阿雷西博的2倍,巡天速度是其10倍,将在未来20—30年间保持世界一流设备的地位。这不仅源于它的规模,更源于它史无前例的主动反射面技术。
传统射电望远镜的反射面是固定的。“中国天眼”则利用底部的柔性索网托起4450块反射面板,使反射面局部可以跟随索网的伸缩做到瞬时变形,从而更好地聚焦目标天体、满足观测需要。
截至2025年10月12日,中国天眼FAST已发现1152颗脉冲星,数量远超同期全球其他望远镜总和,并在脉冲星物理研究、引力波探测等领域取得重大突破。
2017年10月10日,中国科学院国家天文台收到了由“中国天眼”捕获的首批脉冲星信号。这是人类首次聆听到来自1.6万光年外和4100万光年外的脉冲星信号,使我国实现了零的突破。
首次在射电波段观测到黑洞“脉搏”,发现迄今已知轨道周期最短脉冲星双星系统,探测并构建世界最大中性氢星系样本……近年来,“中国天眼”持续产出重量级发现。德国马克斯·普朗克射电天文学研究所的天文学家劳拉·斯皮特勒预测,到本世纪30年代,“中国天眼”将为人类研究超大质量黑洞碰撞等天文学前沿研究积累大量数据。
“FAST”是“中国天眼”全称的英文缩写,“快速”的意思,仿佛注解着中国天文从追赶到超越的速度。 综合央视财经 中国教育报
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