央廣網(wǎng)北京1月6日消息（記者朱敏）據(jù)中央廣播電視總臺中國之聲《新聞縱橫》報道，北京時間6日凌晨，國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志以封面文章形式，發(fā)表中國天眼FAST最新科學(xué)成果。國家天文臺科研團隊利用FAST首次獲得原恒星核包層中的高置信度的塞曼效應(yīng)測量結(jié)果，為解決恒星形成三大經(jīng)典問題之一的“磁通量問題”提供了重要的觀測證據(jù)。

　　在剛剛過去的一年，國之重器中國天眼正式向全球開放共享，并發(fā)現(xiàn)約500顆脈沖星，成為自運行以來世界上發(fā)現(xiàn)脈沖星效率最高的設(shè)備，一系列重要科研成果陸續(xù)發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊。2021年，中國天眼貢獻了哪些驚喜？新的一年，中國天眼又將凝視何方？

　　2021年，F(xiàn)AST正式向全球開放共享，向全球天文學(xué)家征集觀測申請。此次征集收到來自不同國家共7216小時的觀測申請，最終14個國家（不含中國）的27份國際項目獲得批準(zhǔn)，并于2021年8月啟動科學(xué)觀測。

　　這一年，F(xiàn)AST運行效率和質(zhì)量不斷提高，年觀測時長超過5300小時，已遠(yuǎn)超國際同行預(yù)期的工作效率，為FAST科學(xué)產(chǎn)出起到重要支撐作用。

　　FAST總工程師姜鵬表示：“我們產(chǎn)生了批量的科學(xué)成果：我們發(fā)現(xiàn)的脈沖星數(shù)量已經(jīng)是國際上絕對的霸主地位；科研的成果產(chǎn)出也出現(xiàn)了井噴的效應(yīng)。我們可以非常自信地說‘出好成果、出大成果’的階段已經(jīng)開啟了?！?/p>

　　截至目前，F(xiàn)AST共發(fā)現(xiàn)約500顆脈沖星，成為自其運行以來世界上發(fā)現(xiàn)脈沖星效率最高的設(shè)備。脈沖星是大質(zhì)量恒星死亡后的“遺骸”，一顆方糖大小的體積就有上億噸的質(zhì)量，脈沖星能夠發(fā)射出高度周期性的脈沖，周期在1.4毫秒到23秒之間。脈沖星是國際大型射電望遠(yuǎn)鏡觀測的主要科學(xué)目標(biāo)之一。目前，F(xiàn)AST發(fā)現(xiàn)的脈沖星已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同一時期國際上所有其他望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)數(shù)量的總和。

　　國家天文臺研究員韓金林介紹，這僅僅完成了15%的FAST天空覆蓋。“現(xiàn)在我們找的是一個（脈沖星）最多的區(qū)域，將來把不多的區(qū)域也要找出來。找出來以后，我們大概知道天上的星演化到最后能夠產(chǎn)生多少脈沖星，能夠給一個天文的底數(shù)，這個東西是科學(xué)上的量變到質(zhì)變的過程。”

　　值得一提的是，F(xiàn)AST也在中性氫譜線測量星際磁場取得重大進展。中性氫是宇宙中豐度最高的元素，廣泛存在于宇宙的不同時期，是不同尺度物質(zhì)分布的最佳示蹤物之一。國家天文臺慶道沖、李菂領(lǐng)導(dǎo)的國際合作團隊采用原創(chuàng)的中性氫窄線自吸收方法，利用FAST首次獲得原恒星核包層中的高置信度的塞曼效應(yīng)測量結(jié)果。發(fā)現(xiàn)星際介質(zhì)從冷中性氣體到原恒星核具有連貫性的磁場結(jié)構(gòu)，異于標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測，為解決恒星形成三大經(jīng)典問題之一的“磁通量問題”提供了重要的觀測證據(jù)。

　　FAST運行和發(fā)展中心首席科學(xué)家李菂表示：“這個工作突出的地方在于發(fā)展了一個新的觀測手段，為系統(tǒng)性測量分子云和中間的磁場打開了局面。天眼洞見了宛若游龍的星際磁場，浸潤于協(xié)睦磁場波紋中的分子云必將誕生新的恒星。而宇宙中間的一切誕生都有微弱的回響，中國天眼能夠非常好地捕獲這樣的回響。”

　　此外，團隊利用FAST對快速射電暴FRB121102進行了觀測，在約50天內(nèi)探測到1652次爆發(fā)事件，獲得迄今最大的快速射電暴爆發(fā)事件樣本，超過此前本領(lǐng)域所有文章發(fā)表的爆發(fā)事件總量。

　　國家天文臺副研究員王培表示：“FAST的測量結(jié)果首次揭示了快速射電暴它具有特征能量，還有完整的能譜。它所輻射的快速射電暴在一個半月內(nèi)輻射的總能量已經(jīng)達(dá)到磁星總能量的38%，也就意味著快速射電暴本身的輻射機制必須經(jīng)濟有效，這一結(jié)果也嚴(yán)格限制了快速射電暴源由單一的致密天體起源的可能性，是揭示快速射電暴基礎(chǔ)物理機制的重大進展?！?/p>

　　據(jù)了解，F(xiàn)AST多科學(xué)目標(biāo)巡天已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少6例新快速射電暴，正在為揭示這一宇宙中神秘現(xiàn)象的機制、推進這一天文學(xué)全新的領(lǐng)域作出獨特的貢獻。

　　基于超高靈敏度的明顯優(yōu)勢，F(xiàn)AST已成為中低頻射電天文領(lǐng)域的觀天利器，未來將在快速射電暴起源與物理機制、中性氫宇宙研究、脈沖星搜尋與物理研究、脈沖星測時與低頻引力波探測等方向產(chǎn)出更多深化人類對宇宙認(rèn)知的科學(xué)成果。

　　FAST總工程師姜鵬表示，為了助力這類成果的實現(xiàn)，工程團隊將進一步提升FAST性能，開展FAST接收機等關(guān)鍵技術(shù)的研究。

　　“這主要分兩方面：一方面進一步增加望遠(yuǎn)鏡視場，增加望遠(yuǎn)鏡的巡天效率；另一方面提高望遠(yuǎn)鏡的頻率覆蓋，做更多科學(xué)目標(biāo)的覆蓋。同時我們還計劃完成微波測距樣機的研制，用它來取代光學(xué)，比如激光全站儀測量設(shè)備的測量效能，以真正達(dá)到全天候、全時精度的高精度測量，同時解決我們在測量技術(shù)上的‘卡脖子’技術(shù)問題?！苯i說。

　　令人興奮的是，中國科學(xué)院院士、國家天文臺研究員武向平透露， FAST正在醞釀向全國中小學(xué)生開放1%的觀測時間，也就是約50小時。武向平表示，對于觀測時間極其珍貴的FAST來說，拿出50小時，向青少年征集好的科學(xué)想法，幫助孩子們實現(xiàn)探索宇宙的愿望，希望此舉能在孩子們心中種下科學(xué)的種子，將來成長為國之棟梁。

　　武向平說：“我們想遴選一些中小學(xué)生的想法，然后由專業(yè)的天文學(xué)家?guī)椭麄儗崿F(xiàn)他們的夢想。今年我們會做這個遴選機制。希望每年能有10個左右這樣的想法能夠?qū)崿F(xiàn)。讓孩子們從小能夠接觸到這樣的大科學(xué)裝置，從小有科學(xué)夢想。利用FAST這樣的大國重器給孩子們創(chuàng)造這樣一個機會。”