“中国天眼”发现脉冲星数量突破1000颗 取得多项重大成果

中新网北京11月26日电 (记者 孙自法)中国科学院国家天文台11月26日在北京举行“中国天眼”(FAST)脉冲星科学研讨会宣布，截至2024年11月，“中国天眼”发现脉冲星数量已突破1000颗，超过同一时期国际其他望远镜发现脉冲星数量的总和。

11月26日，中国科学院国家天文台在北京举行“中国天眼”(FAST)脉冲星科学研讨会。中新网记者 孙自法 摄

支撑从追赶到领跑世界先进水平

“中国天眼”发现的超千颗脉冲星中，包括大量的毫秒脉冲星和脉冲星双星，丰富了脉冲星的种类和数量，对于理解脉冲星的形成和演化具有重要意义。通过观测脉冲星，可检验广义相对论、探测低频引力波等，为脉冲星物理等理论研究提供重要的数据支持。

作为由国家发展改革委批复立项的国家重大科技基础设施，“中国天眼”正式开放运行4年来，在脉冲星、快速射电暴、中性氢、纳赫兹引力波等领域取得多项重要原创性成果，其中脉冲星领域中发现最短轨道脉冲星双星、捕捉纳赫兹引力波信号的初步证据等突破性进展，为“中国天眼”从追赶到领跑世界先进水平提供了强有力支撑。

本次研讨会主要聚焦于“中国天眼”建成以来在脉冲星领域取得的重要科学成果，展望未来“中国天眼”在该领域的重要机遇和研究方向，包括发现特殊的脉冲星双星系统以精确检验引力理论，或进一步推进纳赫兹引力波探测等。

贡献脉冲星领域多项重大成果

基于“中国天眼”观测数据，中外科学家在银道面脉冲星快照巡天、漂移扫描多科学目标同时巡天、脉冲星测时阵列、脉冲星物理与演化研究、球状星团脉冲星巡天等脉冲星领域取得多项重大成果。

其中，国家天文台研究员韩金林带领的王绶琯巡天突击队2020年开始对银河的盘区进行脉冲星巡天，他们发展了新的“中国天眼”观测模式，高效利用“中国天眼”覆盖脉冲星比较聚集的天区，截至目前已发现750余颗脉冲星，包括110颗偶发脉冲星、170多颗毫秒脉冲星、150多个双星系统(包括轨道周期最短的脉冲星双星)，并对一批致密轨道双星系统进行相对论测量，实现高精度的引力论检验。该团队新发现的暗弱脉冲星成为揭示银河系中暗弱脉冲星族群的关键数据；在银河星场中发现的毫秒脉冲星和脉冲星双星为理解目前尚无定论的双星演化途径提供了核心数据，并成为监测引力波的优良探针。

清华大学/国家天文台研究员李菂带领团队首创独特噪声注入技术，成功运行脉冲星搜索、中性氢成像、中性氢星系和快速射电暴多科学目标同时巡天观测模式，系统性发现脉冲星208颗，其中包括毫秒脉冲星、蜘蛛脉冲星、“中国天眼”首个双中子星等原创性成果。

北京大学/国家天文台研究员李柯伽带领团队基于“中国天眼”对毫秒脉冲星开展精密测时研究，并在脉冲星噪声分析、偏振测量、星际介质研究和引力波探测方面取得重要进展。他们通过对57颗毫秒脉冲星偏振特性的普查，得出几乎所有毫秒脉冲星都应该具有全向辐射的特点，这一发现将改变未来毫秒脉冲星巡天的预期。

新疆天文台研究员王娜带领团队利用“中国天眼”在脉冲星辐射物理、脉冲星形成与演化、星际介质领域取得重要进展。该团队利用脉冲星星际闪烁效应揭示星际介质的微观结构研究，实现年轻脉冲星首次三维度速度测量，发现脉冲星自转与速度共线的证据，为脉冲星诞生机制提出严格限制。

国家天文台副研究员潘之辰负责的“中国天眼”球状星团脉冲星巡天，自2017年10月起已发现近60颗脉冲星，将“中国天眼”天区内球状星团脉冲星数量增加约两倍，这些研究工作涵盖轨道周期最短的脉冲星双星系统，球状星团脉冲星中自转最慢以及轨道周期最长等创纪录的奇特脉冲星。

未来将提高发现罕见天体概率

“中国天眼”脉冲星科学研讨会上，脉冲星领域专家及青年学者充分肯定“中国天眼”取得的重要成果，并对未来充满期待。

11月26日，中国科学院国家天文台在北京宣布，截至2024年11月，“中国天眼”发现脉冲星数量已突破1000颗。中新网记者 孙自法 摄

中国科学技术大学教授戴子高指出，脉冲星研究领域仍有许多关键问题未解决，“中国天眼”就是针对其中的关键问题进行观测研究。由于很高的灵敏度，“中国天眼”在短短几年内发现1000颗新脉冲星，并取得相当多亮眼的、有些甚至是里程碑的重要发现。未来，“中国天眼”将探索提升空间分辨能力，在快速射电暴等更多领域发挥重要作用，做出更加重要的成果，预期最终发现纳赫兹引力波信号、揭示快速射电暴的起源、发现黑洞-中子星双星、揭示中子星状态方程、解决哈勃常数危机等。

北京大学教授徐仁新认为，脉冲星相关的科学研究完美体现了量子论和相对论这两个基本精神。全球最大、最灵敏的单口径射电望远镜“中国天眼”建成，开启了射电天文学研究的“中国天眼”时代。“中国天眼”已发现1000多颗脉冲星，约占全球已发现脉冲星总数的四分之一。这些脉冲星中不乏一些特别珍贵的样本，深化了人们关于脉冲星形成、演化等方面的认识。此外，利用“中国天眼”的高灵敏度进行高精度的脉冲星计时的研究也有序展开，既可以用来检验爱因斯坦广义相对论的正确性，也能打开纳赫兹低频引力波窗口。

中国科学院国家天文台表示，未来，“中国天眼”将探索通过在望远镜周围增加辅助天线的方式来提升望远镜的灵敏度及空间分辨能力，实现射电暂现源定位和综合孔径成像的跨越式能力提升，并可以显著增加覆盖天区。

“中国天眼”灵敏度及覆盖天区的提升将有利于进一步扩大脉冲星样本，进而提高发现罕见天体的概率，例如特殊脉冲星及脉冲星—黑洞双星系统等，从而全面革新天文学家对中子星演化的认识，揭示不同类型和状态脉冲星的物理特性，开启强引力场中检验广义相对论的新纪元。(完)