游客發(fā)表
FAST揭示的銀河星際氫原子氣體分布圖（速度區(qū)間-150 km/s到+150 km/s的累積）
國家天文臺韓金林研究員領(lǐng)導的“王綬琯巡天突擊隊”
《中國科學：物理學 力學 天文學》專題封面
（神秘的地球uux.cn）據(jù)EurekAlert!：近日，國家天文臺韓金林研究員領(lǐng)導的天文臺利“王綬琯巡天突擊隊”利用中國天眼（FAST）揭示了銀河系星際介質(zhì)前所未見的細節(jié)。他們在搜尋銀河系內(nèi)脈沖星的用中眼太原外圍預(yù)約（高端外圍）外圍【電話微信192=1819=1410提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達過程中，同步記錄了星際介質(zhì)的揭介質(zhì)節(jié)譜線數(shù)據(jù)，揭示出銀河系中性氫氣體的河系精致結(jié)構(gòu)和電離氣體的彌漫特征。他們還測量大量暗弱脈沖星的星際法拉第效應(yīng)，顯現(xiàn)出銀河系內(nèi)大范圍的國家國天磁場特征；新證認出兩例超新星爆炸的遺跡。這些研究結(jié)果對理解銀河系內(nèi)的天文臺利星際生態(tài)循環(huán)有重要意義。系列論文于2022年12月10日作為特別專題發(fā)表在我國的用中眼綜合國際期刊《中國科學：物理學 力學 天文學》（英文版，簡稱SCPMA）上。揭介質(zhì)節(jié)
璀璨群星聚集夜空，河系太原外圍預(yù)約（高端外圍）外圍【電話微信192=1819=1410提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達形成了一條橫亙蒼穹的星際銀河。作為人類在浩瀚宇宙中的國家國天家園，銀河系的天文臺利結(jié)構(gòu)和組成依然有很多謎團。銀河內(nèi)千億恒星之間的用中眼廣袤星際空間并非虛無，而是充滿了稀薄的星際介質(zhì)。其中彌漫分布的氫原子氣體輻射出頻率為1420 MHz的譜線；稠密氫原子匯聚冷卻，形成氫分子云團，在高密度云團核心中孕育出新一代恒星；新生的明亮恒星能電離周圍氣體。恒星由生到死、不斷演化，其中一些最終爆炸成為超新星，產(chǎn)生超新星遺跡和脈沖星。爆炸激波能壓縮星際空間的氣體，將電子加速到接近光速。這些高速電子在星際磁場中運動，輻射微弱的無線電波。銀河系星際介質(zhì)隱藏了恒星生生死死的奧秘，一直是天文學家不斷探索的目標。
我國建造的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）是目前世界上靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡，因為配備了高靈敏度的L波段19波束制冷接收機，使它成為發(fā)現(xiàn)脈沖星、研究銀河系星際介質(zhì)的利器。為發(fā)揚已故老科學家王綬琯院士的勇于探索的科學精神，國家天文臺授旗韓金林領(lǐng)導的團組為“王綬琯巡天突擊隊”。他們2019年巧妙設(shè)計并啟動了銀道面脈沖星快照（GPPS）巡天，至今不到三年時間，已發(fā)現(xiàn)500多顆脈沖星，亮度比之前的暗弱一個量級。他們在搜尋脈沖星的同時，順帶同步記錄了星際氣體輻射的譜線數(shù)據(jù)，兼具高靈敏度、高頻譜分辨率、高空間分辨率的特征，是研究銀河系結(jié)構(gòu)和星際生態(tài)循環(huán)極其寶貴的資源。該團隊最近完成了第一批GPPS巡天譜線數(shù)據(jù)的處理，發(fā)布了銀河系星際空間原子氣體、電離氣體、磁場以及無線電輻射的最新研究結(jié)果。
在第一次數(shù)據(jù)釋放中，F(xiàn)AST探測了銀經(jīng)33°至55°，銀緯±2°之間共88平方度天區(qū)的中性氫原子氣體的天空分布圖。雖然精細校準還在進行之中，初步結(jié)果已經(jīng)是國際上迄今為止靈敏度最高的氫原子氣體探測，展示了氫原子氣體分布前所未有的細節(jié)特征，甚至探測到距離銀河系中心6萬光年之外、其他望遠鏡都看不清的小小云團，為銀河系的氣體動力學研究和旋臂結(jié)構(gòu)等前沿課題提供高質(zhì)量觀測數(shù)據(jù)集。澳大利亞塔斯馬尼亞大學、美國明尼蘇達大學名譽教授John M. Dickey在新聞透視專欄寫道：“GPPS巡天譜線測量在角分辨率和靈敏度上的提高令人印象深刻”，“第一篇論文的發(fā)表是一個具有里程碑意義的成就，值得慶祝和國際關(guān)注”。
星際空間電離氣體是銀河系中最后一個尚未深究的主要組分。該團隊處理了GPPS巡天順帶譜線數(shù)據(jù)中的氫原子復合線，得到了與氫原子同一天區(qū)銀河系星際空間的電離氣體的分布，揭示了由明亮恒星電離的高亮度區(qū)域和未知來源的彌漫氣體，結(jié)構(gòu)相當豐富，為銀河系內(nèi)氣體的生態(tài)循環(huán)和恒星形成研究提供了不可或缺的難得數(shù)據(jù)集。美國國家射電天文臺Dana S. Balser 研究員在同期新聞透視專欄評論道，“這是迄今為止探測靈敏度最高的射電復合線巡天，因為具有足夠高的空間分辨率，可以將彌漫的電離氣體成分與HII區(qū)分辨開...對彌漫氣體而言，F(xiàn)AST這樣的大望遠鏡可以做最佳探測”。
銀河系星際介質(zhì)中，磁場彌漫于整個星系，極難測量和研究。該團隊依靠FAST的靈敏度優(yōu)勢，新測量了134顆銀暈暗弱脈沖星的偏振和法拉第效應(yīng)，研究出銀暈磁場強度約為2微高斯。利用新測量的銀盤脈沖星的法拉第效應(yīng)數(shù)據(jù)，還得到了銀河更遙遠區(qū)域內(nèi)磁場方向反轉(zhuǎn)的證據(jù)。沒有FAST，很難開展如此大范圍的星際磁場探測。
作為FAST對星際無線電連續(xù)譜輻射特征的探測試驗，該團隊利用FAST對5°× 7°天區(qū)進行了掃描成像。結(jié)果確認了兩個大的暗弱無線電輻射結(jié)構(gòu)（G203.1+6.6 和G206.7+5.9）是超新星爆炸產(chǎn)生的殼層遺跡，其中一個距離太陽很近，僅有約1400光年。到目前為止，人類已知的超新星遺跡僅僅只有300多個。
專題主編上海交通大學景益鵬院士在編者按中表示：“高靈敏度FAST觀測揭示了銀河系前所未有的細節(jié)。所發(fā)表的中性氫和電離氫數(shù)據(jù)庫可以用于探索銀河系星際氣體的許多特征，為世界范圍內(nèi)的天文學家提供寶貴的數(shù)據(jù)資源”。目前，韓金林研究員領(lǐng)導的“王綬琯巡天突擊隊”仍在努力巡測FAST可見的銀河區(qū)域，最終完成銀河2900平方度區(qū)域的高清探測，未來結(jié)果可期。
該研究主要由國家自然科學基金委員會基礎(chǔ)科學中心支持。
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