近日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)宣布了一項(xiàng)振奮人心的天文學(xué)成就：被譽(yù)為“中國(guó)天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST，截至2024年11月，已累計(jì)發(fā)現(xiàn)超過(guò)1000顆新脈沖星，這一數(shù)量不僅超越了同期全球其他望遠(yuǎn)鏡的總和，更是在脈沖星研究領(lǐng)域樹立了新的里程碑。
脈沖星，作為中等質(zhì)量恒星坍縮后的產(chǎn)物，以其極端的物理特性——超高的密度、強(qiáng)大的磁場(chǎng)以及快速的自旋，成為了研究極端物理現(xiàn)象和宇宙起源與演化的寶貴窗口。它們?nèi)缤钪嬷械臒羲€(wěn)定地發(fā)射著電磁波，為科學(xué)家們提供了探索宇宙奧秘的線索。
FAST，這座由南仁東團(tuán)隊(duì)于2016年建成的全球最大、最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，自其誕生之日起，就肩負(fù)著推動(dòng)射電天文學(xué)發(fā)展的重任。然而，面對(duì)有限的觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)，如何高效利用FAST進(jìn)行觀測(cè)成為了一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。為此，“中國(guó)脈沖星計(jì)時(shí)陣”（CPTA）團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)運(yùn)而生，致力于優(yōu)化觀測(cè)策略，提升觀測(cè)效率。
在FAST的觀測(cè)成果中，王綬琯巡天突擊隊(duì)的表現(xiàn)尤為亮眼。這支由國(guó)家天文臺(tái)研究員韓金林帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)新性地發(fā)展了“FAST銀道面脈沖星快照巡天”模式，成功地在脈沖星密集的天區(qū)發(fā)現(xiàn)了750余顆新脈沖星，占總數(shù)的70%以上。其中，不乏偶發(fā)脈沖星、毫秒脈沖星以及脈沖星雙星等珍貴樣本，為揭示銀河系中暗弱脈沖星族群、理解雙星演化途徑以及監(jiān)測(cè)引力波提供了核心數(shù)據(jù)。
與此同時(shí)，清華大學(xué)教授、國(guó)家天文臺(tái)研究員李菂帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)也取得了顯著成果。他們首創(chuàng)了獨(dú)特噪聲注入技術(shù)，并成功運(yùn)行了多科學(xué)目標(biāo)同時(shí)巡天觀測(cè)模式（CRAFTS），系統(tǒng)性地發(fā)現(xiàn)了208顆新脈沖星，包括毫秒脈沖星、蜘蛛脈沖星以及FAST首個(gè)雙中子星等原創(chuàng)性成果，極大地豐富了脈沖星的種類和數(shù)量。
在脈沖星精密測(cè)時(shí)研究方面，北京大學(xué)研究員、國(guó)家天文臺(tái)研究員李柯伽帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)取得了重要進(jìn)展。他們基于FAST對(duì)毫秒脈沖星進(jìn)行了深入研究，并與中國(guó)脈沖星測(cè)時(shí)陣列合作團(tuán)隊(duì)在脈沖星噪聲分析、偏振測(cè)量、星際介質(zhì)研究以及引力波探測(cè)等方面取得了顯著成果。這些研究不僅深化了人們對(duì)脈沖星特性的認(rèn)識(shí)，也為未來(lái)的脈沖星巡天提供了重要指導(dǎo)。
新疆天文臺(tái)研究員王娜帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)也在脈沖星輻射物理、脈沖星形成與演化以及星際介質(zhì)領(lǐng)域取得了重要突破。他們通過(guò)探究脈沖星輻射演化規(guī)律、探索毫秒脈沖星形成機(jī)制以及利用脈沖星星際閃爍效應(yīng)揭示星際介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)研究，為理解脈沖星的誕生和演化提供了新的視角和證據(jù)。
FAST在球狀星團(tuán)脈沖星巡天方面也取得了顯著成果。國(guó)家天文臺(tái)副研究員潘之辰負(fù)責(zé)的FAST球狀星團(tuán)脈沖星巡天項(xiàng)目，自2017年10月起已發(fā)現(xiàn)近60顆新脈沖星，將FAST天區(qū)內(nèi)球狀星團(tuán)脈沖星數(shù)量增加了約兩倍。這些研究工作涵蓋了軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)、自轉(zhuǎn)最慢的球狀星團(tuán)脈沖星以及軌道周期最長(zhǎng)的奇特脈沖星等創(chuàng)紀(jì)錄的發(fā)現(xiàn)。
FAST自觀測(cè)調(diào)試以來(lái)，在短短7年內(nèi)就發(fā)現(xiàn)了超過(guò)1000顆新脈沖星，約占全球已知脈沖星總數(shù)的四分之一。這些珍貴的樣本不僅深化了人們對(duì)脈沖星形成和演化的認(rèn)識(shí)，也為利用FAST進(jìn)行高精度的脈沖星計(jì)時(shí)研究提供了寶貴數(shù)據(jù)。這些研究不僅可以用來(lái)檢驗(yàn)愛因斯坦廣義相對(duì)論的正確性，還可以打開納赫茲低頻引力波窗口，為探索宇宙的奧秘提供新的可能。
