毫秒脉冲星 “中国天眼”发现 212 颗暗弱脉冲星，挑战通用银河系电子密度模型
520，中国科学家用新发现的 212 颗脉冲星向祖国表白！
“这项工作是中国脉冲星研究的里程碑，不仅仅是发现这么大批量的脉冲星，而是因为我们在世界上率先进入微 Jy 高灵敏度脉冲星搜寻区。” 被自己的新闻刷屏了一天的中国国家天文台研究员韩金林，谈起团队刚发表的成果，依然十分激动。
同事告诉他 “今天圈里被您刷屏了”，他却答道：“这个是祖国的希望，最高领导的嘱托！”
他表示：“脉冲星的发现和研究，是国际上大射电望远镜关键科学目标之一，是在科学前沿‘逐鹿中原’的必争之地。”
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图 | 韩金林团队（来源：受访者）
韩金林团队使用 FAST 望远镜开展了银道面脉冲星巡天，最新发现了 212 颗脉冲星，这些脉冲星中包含 42 颗毫秒脉冲星、16 颗脉冲双星、一批最暗弱的脉冲星、一批模式变化和消零脉冲星、可挑战当代银河系电子分布模型的大色散量脉冲星、以及射电暂现源等。
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图 | 通过 FAST 的 19 束接收机三次切换形成 4x19 波束的天空快照，完整覆盖 0.1575 平方度的天空面积（来源：受访者）
北京时间 5 月 20 日，相关论文以《FAST 银河系飞机脉冲星快照调查：项目设计和脉冲星发现》（The FAST Galactic Plane Pulsar Snapshot survey：I. Project design and pulsar discoveries）为题发表在《天文和天体物理学研究》上，并作为当期封面文章。
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图 | 《天文和天体物理学研究》当期封面文章
据了解，该期刊由中国科学院国家天文台和中国天文学会主办，是目前中国天文领域唯一的 SCI 期刊。
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图 | 相关论文（来源：《天文和天体物理学研究》）
又迷人、又奇异的脉冲星
【 毫秒脉冲星|“中国天眼”发现 212 颗暗弱脉冲星，挑战通用银河系电子密度模型】脉冲星（Pulsar）是宇宙中磁场最强、自转最快、密度最高、相对论效应较为显著的天体，其特质迷人且奇异，被认为是研究宇宙极端环境中物理规律的理想实验室。
脉冲星的主要特征是会发射周期性的脉冲，其周期一般在 1.4 毫秒 - 23 秒之间。针对 10 年以上的脉冲星测时观测表明，脉冲星周期具有长期稳定性，而一类短周期脉冲星的周期，能跟地球上最好的原子钟相媲美，又被称为 “毫秒脉冲星”。
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图 | 新发现的脉冲星在银河系中的位置（来源：受访者）
1967 年 10 月，剑桥大学卡文迪许实验室发现了一些有规律的脉冲信号，它们的周期十分稳定，为 1.337 秒。起初该实验室还以为是外星人发来的信号，但之后被确认为一类新的天体。这就是脉冲星的发现和确认，并被认为是 20 世纪 60 年代天文的四大发现之一。
后来天文学家发现了双星，通过监测对引力波辐射做出了首次物理验证。由于意义重大，与脉冲星相关的研究获得了两次诺贝尔物理学奖。从 1967 年至今的 54 年间，天文学家总共发现大约 3000 颗脉冲星，其中大约有 400 多颗是毫秒脉冲星。
来自中国的 FAST 是 500 米口径球面射电望远镜的简称，别称 “中国天眼”，是当前全球灵敏度最高的射电望远镜，其配备的 19 波束 L 波段接收机，使其成为目前世界最强的脉冲星搜寻利器。它肩负的关键科学目标之一正是发现并研究脉冲星，其中还涉及精确验证广义相对论、限制极端物理条件下的物态方程、高精度时空基准建立、引力波探测等重要问题。
本次韩金林团队提出使用 FAST 进行脉冲星快照巡天（the Galactic Plane Pulsar Snapshot survey，GPPS），对银道面区域轮流进行 5 分钟的暗弱信号积分，使银河系大面积脉冲星系统性搜寻得以进入 μJy 量级的灵敏区域。
相比此前最灵敏的美国 Arecibo 望远镜 PALFA 巡天，此次 FAST 发现了 212 颗新脉冲星来看，其灵敏度高出美国的大约一个数量级，即新一批被发现的最暗弱脉冲星流量仅为 5μJy 左右。
具体而言，新发现的脉冲星主要包含这几类：
第一类，是在业内被称为正常脉冲星的星星，此次占比也最大；第二类，有 42 个是周期特别短并且转动高度稳定的毫秒脉冲星，占总数的 20%；第三类，有 16 个脉冲星有非常亲密的伴侣，是密近双星；第四类，还有一部分经常停止辐射的脉冲星，甚至仅仅偶然辐射脉冲的脉冲星；第五类，还有几个超长周期的脉冲星，周期达到 5 秒以上。
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