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“慧眼”识“暴”,证认神秘天文现象起源

来源:新华社

作者:郭爽、郭亚冬

2021-02-20 09:06:02

“中国政府对基础科学的支持,让我为中国同行感到高兴;作为一个大国,中国正为现代科学做出巨大贡献,这令人激动。”美国国家科学院院士、加州理工学院天文学家什里尼瓦斯·库尔卡尼18日通过视频接受新华社记者专访时说。

证认宇宙神秘天文现象快速射电暴(FRB)的一种起源是磁星——英国《自然·天文学》19日在线发表的中国“慧眼”卫星(HXMT)研究成果在国际天文学界引发轰动。

在“慧眼”卫星研究团队看来,这一重要研究成果受益于此前全球天文学家的共同努力,是国际合作在天文学界成为普遍共识和重要趋势的明证。

这不是终点。向全球开放的中国“慧眼”、下一代天文台等将为全球科学家提供新的支持,不断迎接“新的开始”。

 合作,破解宇宙的奥秘

1967年,天文学界首次报告了伽马射线暴。大约30年后,人类才探测到其中有一类长暴来自大质量恒星坍塌。又过了约20年,另一类短暴才被证明来自两颗中子星爆发。

与伽马射线暴相比,2007年首次报告的快速射电暴能量更低,但其起源之谜却被更快破解。仅13年后,中国“慧眼”和其他望远镜就揭开了其神秘面纱。

“快速射电暴的研究进展很大程度得益于国际天文学界对伽马射线暴的研究……动用了全世界的天文学资源,包括X射线望远镜、光学望远镜、射电望远镜等多种观测手段,也包括引力波等相关研究。”“慧眼”卫星首席科学家、中科院粒子天体物理重点实验室主任张双南对记者说。

2007年以来,全世界的天文学家和团队,包括中国“慧眼”卫星团队,都加入了快速射电暴的相关研究。包括“慧眼”在内的技术和设备不断进步,国际天文学界的快速响应能力也不断加强。

正是由于国际合作不断加深,破解快速射电暴这一神秘天文现象的起源之谜,在“慧眼”团队看来,是一件“水到渠成”的事情。张双南说:“全世界都在努力,破解这个宇宙奥秘,这就是早晚的事。”

 合作,天文学界的共识

“世界上有很多国家,但我们只有一片天空。”库尔卡尼说:“在天文学领域,没有一个国家能够独自完成研究……开展国际合作早已成为天文学界‘普遍拥有的强烈意识’。”

以引力波探测为例,研究论文刊发时有3000多个作者,来自70个研究团队的1000多个单位,其中也包括“慧眼”团队。在快速射电暴的研究中,“慧眼”团队也曾多次与国际团队合作。正由于“慧眼”卫星的极佳观测能力,中国团队应美国科研团队的建议对发出快速射电暴的磁星又继续进行了一个月的连续观测。

“但凡大型、重要的天文观测和天文研究,均离不开国际合作。因为无论我们在地球上身处何地,仰望星空的时间都是有限的,想对任何一个天体做不间断的详细观测,就必须动用全球天文资源,开展国际合作。”张双南说。

库尔卡尼另外指出,建造天文学设施的成本通常十分高昂,国际合作还可以避免资源浪费。

 合作,中国坚持的态度

在国际天文学的一个主流研究方向——时域天文学领域,被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)和“慧眼”卫星目前都是“大腕”。据介绍,“慧眼”卫星的客座观测时间对全球开放。以2020年为例,该卫星三分之二的观测时间对国际天文界开放。

“我们经常接到各国科学家的观测要求,每年也会向全球征集观测提案,且数据向全世界开放。谁要用数据都可以到我们的网站上下载,各国研究人员都可以拿数据去分析,但更多人希望我们把分析的结果公布出来,所以我们也会为大家提供这样的服务。”张双南说。

作为“慧眼”的继任者,已经进入方案设计阶段的“增强型X射线时变与偏振空间天文台”(eXTP)在X射线领域的观测能力将至少提高100倍。它本身就是一个大的国际合作团队,有将近20个国家、100多个研究所、几百个天文学家参与其中,可以说从一开始就肩负着全球使命。

事实上,包括被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜等在内的众多中国尖端科研设备均从建设之初就确立了按国际惯例逐步开放的原则,以更好地发挥其科学效能,促进重大科学成果产出,为全人类探索和认识宇宙做出贡献。

为世界科学界提供中国智慧,为全球工程界提供中国技术,为人类和平利用太空、推动构建人类命运共同体贡献更多中国力量,这是中国坚持的开放态度。

[责任编辑:杨凡、韩静茹]

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