“天眼”让宇宙的秘密大白于天下

咱们国家科学家依托那个叫“中国天眼”的望远镜搞出了大动静,直接把快速射电暴的起源之谜给往前推了一把。您知道吧,天上的那些玩意儿奥秘多着呢,快速射电暴就是那种在千分之一秒里一下子能爆发出太阳一整周辐射能量的极端现象,从2007年刚被发现那会儿起,大家伙儿就一直在琢磨它到底从哪来。这些闪电般的信号转眼即逝,能量大得吓人,科学家们猜它八成跟中子星这种又密又重的天体有关系,特别是有的信号还会重复出现,看着像周期循环,这就更让人怀疑是不是双星系统搞的鬼。可是以前因为信号太短暂还不好预测,一直缺实锤证据。 这回可是不一样了。就在贵州,由中国科学院紫金山天文台牵头,带着国家天文台还有好些国内外的小伙伴一起报喜了。他们靠着“中国天眼”超高的灵敏度和稳定的干活儿能力,硬是逮住了FRB 20220529周围的磁场环境变化。这可是个大发现,给大家揭示那个来源的窗户口开得大大。 研究团队盯着这东西看了两年多。他们盯着的核心参数叫法拉第旋转量。中国科学院紫金山天文台的副台长、也是这次研究的吴雪峰老师给咱解释了一下:这玩意儿就像是个超级灵敏的探针,能精准反映射电信号走过的路上等离子体的密度和磁场强度信息,是研究周围环境的利器。 数据显示,在超过一年半的时间里,这个信号的法拉第旋转量一直在相对稳定的范围内晃悠。可到了2023年12月,情况大变样了:短短时间内它急剧飙升,一下子就涨了平时波动幅度的20倍左右;更绝的是它还在短短两周里迅速降回去了,恢复正常水平。这种“猛地蹿上去又猛跌下来”的完整套路,以前可从没见过。 吴雪峰老师分析说:“要是这信号是一颗孤零零的中子星发出来的,现有理论解释不了为啥磁场环境会突变这么大;反过来看,如果它是在双星系统里呢?那就说得通了。双星里的伴星可能在搞大动作,比如大规模抛射物质;或者双星的轨道结构特殊,导致信号在特定时候穿过伴星周围的高密度磁化区。”这两种情况都能把咱们看到的变化给圆上。 这发现头一回直接拿出证据支持了重复快速射电暴是双星系统搞出来的理论观点,以后做理论研究肯定得更精确地搞清楚到底咋回事了。 这次突破也让全世界都看到了“中国天眼”有多牛。自从2020年正式验收开了机以来,“天眼”一直稳当当地干活儿,产出的数据越来越多。孙京海主任介绍说,上个观测季的总观测时长超过了5400小时,新弄来的数据量有17.5拍字节(PB)。 特别值得一提的是,“天眼”一直奉行开放共享的理念,时间主要是面向全球征集来的项目开放的。统计下来,这次观测季的用户里头,除了国家天文台的自家兄弟外,别的单位占了67%;在常规项目的时间里,留给外国同行的也超过了10%。 这种开放的做法不光体现了咱们大国的担当,还把全球的智慧都聚一块儿了。从探测纳赫兹引力波到盯着快速射电暴看,从琢磨脉冲星到预警近地小行星,“中国天眼”作为咱们自主创新的国之重器,一直都在产出有国际影响力的科研成果。 这次的原创发现就是我国在天文学基础前沿领域从跟着别人跑到跟别人并排跑甚至跑到前头的一个好例子。它不光是破解那个世纪难题的关键“中国证据”,还展示了咱们大科学装置在前沿探索中的核心作用和开放精神。 以后只要“天眼”的观测时间越长、研究越深,肯定会让更多宇宙的秘密大白于天下,为理解极端天体物理过程贡献更多中国智慧。