山东科研团队借“中国天眼”发现一颗新的毫秒脉冲星

发布时间:2024-09-15

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山东大学科研团队近日利用“中国天眼”FAST发现了一颗新的毫秒脉冲星。 这颗新发现的脉冲星自转周期仅为1.39毫秒,是目前已知自转速度最快的脉冲星之一。 这一发现再次彰显了FAST作为世界最大单口径射电望远镜的强大观测能力。

脉冲星是大质量恒星演化末期发生超新星爆发后留下的致密天体。 它们具有极高的密度和极快的自转速度,能够发出周期性脉冲信号。脉冲星的自转周期极其稳定,某些脉冲星的自转周期长期稳定性甚至超过了氢原子钟。这一特性使得脉冲星在星际导航中展现出巨大的应用潜力。

想象一下,当我们探索遥远的星际空间时,可以利用这些稳定的“宇宙灯塔”来定位和导航。正如中国科学院国家天文台博士牛佳瑞所言:“ 部分脉冲星自转周期的长期稳定性已经赶上甚至超过氢原子钟 ,这表明脉冲星在宇宙航行领域是潜在的、可替代原子钟的时间标准。”

然而,脉冲星搜索并非易事。 FAST每秒可产生38G的峰值数据,月数据量达到PB级别。 如何从海量数据中准确识别脉冲星信号,成为科学家们面临的一大挑战。为此,科学家们开发了专门的脉冲星搜索软件,如PRESTO,它已经在过去的几十年里帮助发现了700多颗脉冲星。

FAST的建成为中国脉冲星研究带来了前所未有的机遇。自2016年竣工以来, 基于FAST数据发现的脉冲星数量已超过240颗,在同一时间段位居世界第一。 随着FAST观测能力的不断提升,我们有望发现更多奇特的脉冲星系统,如脉冲星-黑洞双星系统,这将为研究极端物理条件下的基本规律提供宝贵的机会。

脉冲星研究不仅在星际导航领域具有重要应用前景,还涉及广义相对论、核物理、粒子物理等多个基础学科。正如张承民等学者所指出的:“ 脉冲星的理论和观测研究对推动天文、天体物理、核物理、粒子物理、等离子体物理、广义相对论和引力波等领域的发展都有着非常重要的意义。

展望未来,随着FAST等先进设备的持续运行,以及脉冲星搜索技术的不断进步,我们有理由相信,脉冲星研究将在揭示宇宙奥秘、推动科技进步方面发挥更加重要的作用。正如牛佳瑞所说:“如果这些学生想在PRESTO赛题中取得好成绩,就必须要深入学习和了解脉冲星搜索的相关知识,这将有助于大学生拓展天文学理论知识,激励他们探索宇宙奥秘。”培养新一代天文学人才,将为脉冲星研究的未来发展注入新的活力。