11 نوفمبر 2020/صحيفة الشعب اليومية أونلاين/ في الكون الواسع، غالبا ما تظهر فجأة انفجارات قصيرة وعنيفة لموجات راديوية، وتستمر فقط بضعة أجزاء من الألف من الثانية، ومع ذلك يمكنها أن تُطلق الطاقة التي تطلقها الشمس طوال اليوم، وهذا ما يسمى الانفجار الراديوي السريع.
كيف تحدث هذه الإشعاعات الراديوية إذن؟ تنقسم الدراسات النظرية السابقة أساسا إلى نوعين: يعتقد أحدهما أن هذه الدفقات الراديوية بالملي ثانية تأتي من تصادم الجسيمات فيما بينها، بينما يعتقد الرأي الآخر أنها تتولد عن جسيمات تنتقل عبر مجال مغناطيسي قوي.
قبل أيام قليلة، وبمساعدة أحدث الملاحظات من التلسكوب الراديوي الكروي الذي يبلغ طول عدسة قطره 500 متر والمعروف باسم "عين السماء الصينية" أو "فاست" "FAST"، حقق العلماء الصينيون سلسلة من الإنجازات الرئيسية في دراسة الاندفاعات الراديوية السريعة. في 29 أكتوبر و4 نوفمبر، تم نشر نتيجتين بحثيتين مرتبطتين في مجلة نيتشر، مما جعل من هذا التلسكوب مرة أخرى محور مجتمع علم الفلك الراديوي.
قال هان جينلين كبير الباحثين في المرصد الفلكي الوطني التابع لأكاديمية العلوم الصينية: "لقد أنهت ملاحظات التلسكوب FAST الجدل بشكل مباشر. ومن خلال تحليل إشارات الاستقطاب شديدة الحساسية لـ11 انفجارا راديويا استخدم الباحثون الصينيون الملاحظات المباشرة لإبطال نظرية تصادم الجسيمات".
في أغسطس من هذا العام، استخدم فريق بحثي مشترك يضم الدكتور لين لين من جامعة المعلمين ببكين والدكتور تشانغ تشون فينغ من جامعة بكين، والدكتور وانغ باي من المرصد الفلكي الوطني، تقنية التلسكوب FAST لمراقبة نجم مغناطيسي معروف باسم SRG1935 + 2154 في مجرة درب التبانة يظهر عشرات من انفجارات أشعة جاما.
قال لين لين: "مع الحساسية العالية لتلسكوب FAST، لم نكتشف انفجارا راديويا واحدا في أرصاد الموجات الراديوية لدينا. أظهرت النتائج أن الظروف الفيزيائية تكون قاسية للغاية عندما تنفجر الأجسام الكثيفة في الكون في نطاقات مختلفة، بحيث لا تستطيع فوتونات الراديو وأشعة جاما اكتساح الأرض في نفس الوقت".
لقد تم الانتهاء من إنشاء تلسكوب FAST في عام 2016. وتعادل مساحة سطحه العاكس حوالي 30 ملعب كرة قدم، مما يوسع بشكل كبير مجال رؤية البشر لنطاق الموجات الراديوية، ليمنح علماء الفلك الراديوي الصينيين أخيرا، الفرصة ليكونوا في طليعة الاستكشاف العلمي.
منذ تشغيله الرسمي لمدة 300 يوم أظهر تلسكوب "FAST" قوة علمية مذهلة. حيث تجاوزت خدمة المراقبة له في العام الماضي 5200 ساعة آلية، أي ما يقرب من ثلاثة أضعاف الهدف المتوقع، وتجاوز العدد التراكمي للنجوم النابضة المكتشفة 240 نجما، وتم نشر أكثر من 40 بحثا عالي المستوى بناءً على البيانات التي قدمها.
قال وو شيانغ بينغ، مدير لجنة العلوم لتلسكوب FAST والأكاديمي في الأكاديمية الصينية للعلوم: "في عام 1967 اكتشف الناس أول نجم نابض. وحتى بعد 50 عاما، اكتشف الصينيون أول نجم نابض جديد باستخدام تلسكوب لاسلكي خاص بهم وهو تلسكوب FAST. في فترة قصيرة من الزمن، اكتشف هذا التلسكوب أكثر من 240 نجما نابضا، ونتوقع أنه في السنوات الخمس المقبلة، سيصل هذا الرقم إلى ألف نجم، ويمكن العثور على أول نجم نابض لاسلكي خارج مجرة درب التبانة".
في فبراير من هذا العام، أطلق فريق تلسكوب "FAST" رسميا " خمسة مشاريع ذات أولوية وكبيرة" اختارتها اللجنة العلمية. حيث بدأ ما يقرب من مائة عالم في استخدام ومعالجة البيانات العلمية التي يقدمها. في أبريل بدأت لجنة تخصيص الوقت في طلب مشاريع التطبيقات المجانية من مجتمع علم الفلك المحلي. وقد تم استلام أكثر من 170 طلبا كما تصل نسبة المستخدمين الخارجيين إلى 95.7 بالمائة.
يعتقد وو شيانغ بينغ بأن الصين ستدخل العصر الذهبي لتطور علم الفلك الراديوي في السنوات العشر القادمة. وقال: "في العام المقبل، سيكون تلسكوب FAST متاحا للعالم بأسره"، كما أضاف "يجب علينا استخدام هذه النافذة الثمينة لإجراء اكتشافات علمية كبرى وتقديم مساهمات كبيرة حتى يتمكن البشر من فهم واستكشاف الكون."
参考内容:
在广袤的宇宙中,经常突然出现短暂并且猛烈的无线电波爆发,持续的时间只有几毫秒,却能释放出太阳在一整天内释放的能量,这就是快速射电暴。如此快速闪现的无线电波包含了什么信息?各国天文学家一直在寻求真相。
快速射电暴如何产生?此前的理论研究主要分成两种,一种认为这样的毫秒射电爆发来自粒子碰撞,而另一种则认为它是粒子在强磁场中穿行产生的。
日前,借助被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)的最新观测,我国科学家在快速射电暴研究方面取得一系列重大成果。10月29日和11月4日,两篇相关研究成果在《自然》杂志发表,让“中国天眼”再次成为射电天文学界的焦点。
“FAST的观测结果直接终结了争论,通过对11次射电爆发的高灵敏度偏振信号解析,我国科研人员用直接的观测结果否定了粒子碰撞的理论。”中国科学院国家天文台首席研究员韩金林说。
今年8月,北京师范大学林琳博士、北京大学张春风博士、国家天文台王培博士等联合研究团队,利用FAST观测到银河系中有一颗已知磁星SRG1935+2154呈现出几十次伽马射线爆发。
林琳说:“以FAST的高灵敏度,我们在射电波段观测中,一个射电爆发也没有探测到。该结果说明,宇宙中致密天体不同波段的爆发时,物理条件非常苛刻,使得无线电与伽马光子不能同时扫过地球。”
FAST于2016年落成,它的反射面面积相当于大约30个标准足球场,大大拓展了人类在射电波段的视野,也使中国射电天文学家终于有机会走到科学探索的最前沿。
正式运行300天以来,FAST展现的科学实力令人惊喜。FAST近一年的观测服务超过5200个机时,超过预期目标近两倍,累计发现脉冲星数量超过240颗,基于FAST数据发表的高水平论文达到40余篇。
“1967年,人们发现了第一颗脉冲星;直到50年后,中国人才用自己的射电望远镜FAST发现了第一颗新脉冲星。”FAST科学委员会主任、中科院院士武向平说,“在很短时间内,FAST已经发现了240多颗脉冲星,我们期望在未来5年,这一数字能达到1000颗,甚至能找到银河系外的第一颗射电脉冲星。”
今年2月,FAST团队正式启动科学委员会遴选出的5个“优先和重大项目”,近百名科学家开始使用并处理FAST的科学数据;4月,时间分配委员会开始向国内天文界征集自由申请项目,目前已经接到170余份申请,而且外部用户的比例高达95.7%。
“明年,FAST还会对全世界开放。”武向平认为,未来10年,中国将迎来射电天文发展的黄金时期,“我们要利用这个宝贵的窗口期,做出重大的科学发现,为人类探索和认识宇宙做出重大贡献。”
来源:人民网
编辑:马燕