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FAST再传好消息!系列重要科学成果对外公布

记者从中国科学院国家天文台获悉,中国天眼FAST自2020年1月11日通过国家验收以来高质量开放运行,2021年,依托FAST国家天文台在中性氢谱线测量星际磁场、快速射电暴、脉冲星搜索等国际天文前沿领域取得新的重要科学成果。

FAST再传好消息!系列重要科学成果对外公布

2021年12月19日拍摄的“中国天眼”全景(维护保养期间摄,无人机照片)。新华社记者欧东衢摄

FAST运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏介绍,2021年3月31日,FAST正式向全球开放共享,向全球天文学家征集观测申请。征集收到来自不同国家共7216小时的观测申请,最终14个国家(不含中国)的27份国际项目获得批准,并于2021年8月启动科学观测。

“FAST运行效率和质量不断提高,年观测时长超过5300小时,已远超国际同行预期的工作效率,为FAST科学产出起到重要支撑作用。”据姜鹏介绍,FAST成为自其运行以来世界上发现脉冲星效率最高的设备。2021年,依托FAST又取得了一批重要科研成果,其中就包括挑战经典恒星形成图景的FAST中性氢谱线测量星际磁场取得重大进展。

FAST再传好消息!系列重要科学成果对外公布

1月5日,在中科院国家天文台举行的新闻发布会上,FAST运行和发展中心首席科学家李菂介绍FAST在中性氢领域的最新重大成果。新华社记者金立旺摄

发布会上,FAST运行和发展中心首席科学家李菂介绍,磁场在恒星、行星和生命的产生中发挥着重要作用,过程复杂,因此“磁通量问题”是恒星形成中经典三大难题之一,分子云的星际磁场强度测量是全球天文界的共性挑战。

据介绍,中性氢是宇宙中丰度最高的元素,广泛存在于宇宙的不同时期,是不同尺度物质分布的最佳示踪物之一。FAST望远镜是探测暗弱中性氢源的利器。李菂团队发展并命名了原创的中性氢窄线自吸收(HINSA)方法。依托FAST望远镜无与伦比的灵敏度及优良的光路设计,首次实现了HINSA塞曼效应的探测,获得了强度为3.8±0.3微高斯的高置信度星际磁场测量,这是利用原子辐射手段探测分子云磁场的从0到1的突破。

“FAST探测到的磁场强度只有地球磁场的十万分之一,比恒星形成标准模型预测的磁场强度弱至少3~4倍。FAST的结果揭示分子云在致密云核阶段即可超前达成磁超临界状态,可能存在比标准模型更有效的磁场耗散机制使得恒星形成提前发生。此成果有望将中性氢窄线自吸收方法拓展成为星际磁场测量的重要系统性探针。”李菂告诉记者。

此次研究团队采用原创的中性氢窄线自吸收方法,利用FAST首次获得原恒星核包层中的高置信度的塞曼效应测量结果。发现星际介质从冷中性气体到原恒星核具有连贯性的磁场结构,异于标准模型预测,为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据。该成果论文于北京时间2022年1月6日在国际学术期刊《自然》杂志以封面文章形式正式发表。

FAST再传好消息!系列重要科学成果对外公布

2021年12月19日拍摄的夕阳中的“中国天眼”全景(维护保养期间摄,无人机照片)。新华社记者欧东衢摄

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