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(guó)家天文臺(tái)韓金林研究員領(lǐng)導(dǎo)的“王綬琯巡天突擊隊(duì)”
《中國(guó)科學(xué)：物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》專題封面
（神秘的地球uux.cn）據(jù)EurekAlert!：近日，國(guó)家天文臺(tái)韓金林研究員領(lǐng)導(dǎo)的天文臺(tái)利“王綬琯巡天突擊隊(duì)”利用中國(guó)天眼（FAST）揭示了銀河系星際介質(zhì)前所未見的細(xì)節(jié)。他們?cè)谒褜ゃy河系內(nèi)脈沖星的用中眼重慶外圍價(jià)格（電話微信181-2989-2716）重慶外圍價(jià)格快三夜八全套一條龍外圍上門外圍女過程中，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(cè)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(guó)家國(guó)天磁場(chǎng)特征；新證認(rèn)出兩例超新星爆炸的遺跡。這些研究結(jié)果對(duì)理解銀河系內(nèi)的天文臺(tái)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(guó)的用中眼綜合國(guó)際期刊《中國(guó)科學(xué)：物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》（英文版，簡(jiǎn)稱SCPMA）上。揭介質(zhì)節(jié)
璀璨群星聚集夜空，河系重慶外圍價(jià)格（電話微信181-2989-2716）重慶外圍價(jià)格快三夜八全套一條龍外圍上門外圍女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(guó)家國(guó)天家園，銀河系的天文臺(tái)利結(jié)構(gòu)和組成依然有很多謎團(tuán)。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(tuán)，在高密度云團(tuán)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，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(xué)家不斷探索的目標(biāo)。
我國(guó)建造的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）是目前世界上靈敏度最高的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，因?yàn)榕鋫淞烁哽`敏度的L波段19波束制冷接收機(jī)，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(yáng)已故老科學(xué)家王綬琯院士的勇于探索的科學(xué)精神，國(guó)家天文臺(tái)授旗韓金林領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)組為“王綬琯巡天突擊隊(duì)”。他們2019年巧妙設(shè)計(jì)并啟動(dòng)了銀道面脈沖星快照（GPPS）巡天，至今不到三年時(shí)間，已發(fā)現(xiàn)500多顆脈沖星，亮度比之前的暗弱一個(gè)量級(jí)。他們?cè)谒褜っ}沖星的同時(shí)，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(tuán)隊(duì)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(chǎng)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(cè)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(xì)校準(zhǔn)還在進(jìn)行之中，初步結(jié)果已經(jīng)是國(guó)際上迄今為止靈敏度最高的氫原子氣體探測(cè)，展示了氫原子氣體分布前所未有的細(xì)節(jié)特征，甚至探測(cè)到距離銀河系中心6萬光年之外、其他望遠(yuǎn)鏡都看不清的小小云團(tuán)，為銀河系的氣體動(dòng)力學(xué)研究和旋臂結(jié)構(gòu)等前沿課題提供高質(zhì)量觀測(cè)數(shù)據(jù)集。澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)、美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)名譽(yù)教授John M. Dickey在新聞透視專欄寫道：“GPPS巡天譜線測(cè)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(gè)具有里程碑意義的成就，值得慶祝和國(guó)際關(guān)注”。
星際空間電離氣體是銀河系中最后一個(gè)尚未深究的主要組分。該團(tuán)隊(duì)處理了GPPS巡天順帶譜線數(shù)據(jù)中的氫原子復(fù)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(dāng)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(guó)國(guó)家射電天文臺(tái)Dana S. Balser 研究員在同期新聞透視專欄評(píng)論道，“這是迄今為止探測(cè)靈敏度最高的射電復(fù)合線巡天，因?yàn)榫哂凶銐蚋叩目臻g分辨率，可以將彌漫的電離氣體成分與HII區(qū)分辨開...對(duì)彌漫氣體而言，F(xiàn)AST這樣的大望遠(yuǎn)鏡可以做最佳探測(cè)”。
銀河系星際介質(zhì)中，磁場(chǎng)彌漫于整個(gè)星系，極難測(cè)量和研究。該團(tuán)隊(duì)依靠FAST的靈敏度優(yōu)勢(shì)，新測(cè)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(chǎng)強(qiáng)度約為2微高斯。利用新測(cè)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(yuǎn)區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)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(chǎng)探測(cè)。
作為FAST對(duì)星際無線電連續(xù)譜輻射特征的探測(cè)試驗(yàn)，該團(tuán)隊(duì)利用FAST對(duì)5°× 7°天區(qū)進(jìn)行了掃描成像。結(jié)果確認(rèn)了兩個(gè)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(gè)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(gè)。
專題主編上海交通大學(xué)景益鵬院士在編者按中表示：“高靈敏度FAST觀測(cè)揭示了銀河系前所未有的細(xì)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(xué)家提供寶貴的數(shù)據(jù)資源”。目前，韓金林研究員領(lǐng)導(dǎo)的“王綬琯巡天突擊隊(duì)”仍在努力巡測(cè)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(cè)，未來結(jié)果可期。
該研究主要由國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)基礎(chǔ)科學(xué)中心支持。
作者:百科
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