腾讯云+AI又帮中国天眼FAST新发现22颗脉冲星

腾讯云+AI又帮中国天眼FAST新发现22颗脉冲星在日前举行的2022年世界人工智能大会上，腾讯宣布，不到一年时间，腾讯优图实验室已用“云+AI”帮助中国天眼FAST新发现了22颗脉冲星。其中，包含高速自转的毫秒脉冲星7颗，具有间歇辐射现象的年老脉冲星6颗。据介绍，腾讯去年与中国国家天文台合作启动“探星计划”，基于腾讯优图实验室的计算机视觉技术、腾讯云的计算及存储能力，用“云+AI”帮助中国天眼FAST处理每天接收到的庞大数据，并通过视觉AI分析找到脉冲星线索。值得一提的是，不到一年时间，云+AI已助力天眼FAST脉冲星识别速度提升120倍，误报率下降98%。中国天眼FAST自2016年9月落成启用以来，为我国探索外太空做出了巨大贡献。被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜FAST是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，能够接收到100多亿光年以外的电磁信号。资料显示，FAST由我国已故天文学家南仁东于1994年提出构想，历时22年建成，于2016年9月25日落成启用，进入调试期。2020年1月11日，FAST通过国家验收，正式开放运行。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1312397.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1312397.htm

“中国天眼”FAST 已经发现了 883 颗脉冲星

“中国天眼”FAST已经发现了883颗脉冲星图片截自央视新闻频道那么，脉冲星究竟是什么？为什么要大费周章地找，找到以后又有什么用呢？今天咱们就来仔细聊聊，顺便再跟大家分享点关于FAST的小八卦。脉冲星是指疯狂闪烁的星吗？先说说“脉冲星”。从地球看来，脉冲星是周期性地闪烁电磁脉冲的天体，脉冲间隔极短，从几毫秒到上百秒不等。不过，脉冲星并不是真的在闪烁，所谓脉冲，只是脉冲星以发疯般的速度旋转造成的假象。那脉冲星是怎么来的呢？其实是恒星“内心拉扯”的结果。我们肉眼能看到的“正常”恒星，内部都有两股力量在相互抗衡：引力驱使恒星物质向核心坠落，而核聚变释放的能量则把物质向外推。核聚变的燃料总有用完的一天，所以引力总能最终赢得这场角力。当一颗大质量恒星（例如，超过8倍太阳质量）最终耗尽所有燃料时，它就会向中心坍缩，发生猛烈的内爆，再向外弥散，迸发出一朵绚烂的“烟花”。这个过程叫做“超新星爆发”。北宋至和元年（1054年），金牛座的“天关”星宿附近爆发过一颗超新星，白天可见23天，夜晚可见22个月。这起超新星爆发被中国的天文学家记录下来，史称“天关客星”。尘烟散去，在恒星原来的位置，可能会留下一颗非常致密的天体——中子星。在其内部，原子结构不复存在，电子被压入原子核，与质子结合为中子。中子星的质量超过1.4个太阳，直径却只有十几公里。换句话说，每立方厘米的中子星物质，相当于全球人类的质量总和！中子星还继承了恒星残余质量的旋转角动量。在同样的角动量下，转速与半径的平方成反比。我们每每看到，冰舞运动员在旋转时把双臂收拢或举到头顶，就会猛然滴溜溜地转得飞快。同理，当恒星坍缩为中子星后，转速会成亿倍地飙升。脉冲星的射电脉冲扫过地球。MichaelKramer制作中子星具有强磁场，驱动其周围的带电粒子，发出强烈的射电辐射束，从它的两个磁极喷涌而出。如果随中子星自转的辐射束正好扫过地球，我们就能测到周期性的射电脉冲，就好比某些迪厅的特效灯总是在转圈圈，虽然灯光一直开着，但从一个方向看过去就时亮时暗。嗯，这么一比喻，那脉冲星可以说属于是恒星的遗体在自己坟头蹦迪了……前面提过的天关客星，就留下了一颗周期33毫秒（每秒自转30圈）的脉冲星，抛散出的渐冷烟花则是著名的蟹状星云。蟹状星云。图源NASA在全球发现的3000多颗脉冲星中，绝大多数是中子星，但也有2颗是白矮星（还保有原子结构的低质量恒星遗骸）：天蝎座AR和宝瓶座AE。FAST可不是“快”的意思大部分脉冲星在可见光波段没有显著辐射，而在射电波段看起来比较亮。幸运的是，在地球这边，大气层对射电波段相当优待，透明度极高，所以射电望远镜特别适合在地面上观测脉冲星。地球大气层对各波长电磁波的屏蔽。图源NASA接下来就说说咱们的FAST。FAST的名字来自“500米口径球面射电望远镜”（Five-hundred-meterApertureSphericalradioTelescope）的英文缩写。这座巨型单碟射电望远镜坐落在贵州省平塘县大窝凼（dàng），依照喀斯特地貌的天然洼地而建，2011年开工，2016年落成，是目前世界第一大的全口径均有反射面的射电望远镜（俄罗斯的RATAN-600口径虽有576米，却只有细细一圈反射环）。FAST鸟瞰。图源FAST官网——顺便说说，大家可能觉得FAST这个缩写听起来很酷，而全称却显得太直白了。没办法，“缩写不明觉厉，全称真没创意”这是天文界的传统，比如TMT是“30米望远镜”，VLT是“甚大望远镜”，ELT是“特大望远镜”，EELT是“欧洲特大望远镜”。韦布空间望远镜听起来是不是还算正常？可它最初的名字其实是“下一代空间望远镜”（相对于哈勃而言）……为什么射电望远镜都这么大？这是因为在相同的分辨率需求下，要观测的波长越长，“锅”的口径就得越大，不然就看不清了。在红外波段工作的韦布望远镜比主攻可见光的哈勃望远镜口径要大（6.5米vs2.4米），而射电望远镜要观测的波段，比这俩还要高5、6个数量级，那是真非往大了整不可了，口径就是正义用在这里是一点都没错。细心的读者可能还有两个疑问：①球面实际上无法将遥远星光汇聚到单一焦点，得用抛物面才行，FAST为何要做成球面望远镜？②一口大锅这么摆在地上，岂不是只盯着天顶一点，就算随着地球自转，也只能扫描天顶所在的这个圆？实际上，这是一个常见的误解，也是科普的时候使用简略类比带来的负面影响。因为形状的关系，我们很喜欢把各类射电望远镜称为“锅”。但是这样一来，我们的思维也会被误导，容易觉得FAST也像咱们家炒菜的大铁锅一样，硬邦邦一整个，形状不会改变，但实际上，FAST的身段灵活得很。FAST由4450片反射板拼成，通过电机驱动，这些反射板能够改变姿态，当一片区域的反射板在统一指挥下规律地调整，就能在“锅”里泛起一片“涟漪”，改变镜面的形状。经“FAST之父”南仁东和团队的计算，只需和球面偏离0.47米，就可以把口径300米的球面改成抛物面，把射电信号聚焦在一点。所以，在任意时刻，FAST只有一片口径300米的圆形工作区域。通过反射板的齐心协力地调整，这个工作区能在“锅”里自如“漂移”，所以可观测天区的范围相当广。倘若保持完整的300米口径，能从北纬52.2°（工作区紧贴锅南沿）观测到南纬0.6°（工作区紧贴锅北沿）。如果愿意牺牲一点有效口径，则可以覆盖北纬65.8°到南纬14.2°的天空。FAST光路，黄色虚线是抛物面工作区·图源南仁东《FAST项目介绍》观测脉冲星有什么实际应用？FAST发现这么多脉冲星，那么观测脉冲星有什么实际应用？它的用处还真不少。当脉冲星发来的信号穿越星际时，会被沿途的电离气体阻碍，造成延迟。路程越长，电离气体越多，迟到越厉害。如果知道了脉冲星离我们有多远，再通过精密测量延迟的程度，就能反推信号沿途的星际介质分布情况。影响脉冲星信号的还有磁场，当电磁信号经过磁场时，它的偏振属性会被改变，磁场越强，改变幅度越大。测量信号的偏振，能够反推信号沿途的磁场分布情况。当超大质量天体扰动时空时，会产生引力波，改变脉冲星信号到达我们的时间。所以通过精确测量脉冲星周期的起伏，可以探测引力波。倘若能发现脉冲星-黑洞双星系统，观测一个稳定输出的天体和一个扭曲时空的天体如何搅拌乾坤，就更能检验广义相对论的预言，大大推动基础物理研究。脉冲星的自转周期非常稳定，有些在长期表现上堪与原子钟媲美，并且它们“永不断电”，可比原子钟皮实多了。将脉冲星和原子钟结合起来，可以建立长时间稳定的精准时间系统，甚至用于星际导航。旅行者“地球之声”金唱片左下方以14颗脉冲星指示太阳系的方位。图源NASA最后总结一下，FAST和它发现的脉冲星们，会帮助我们更好地认识宇宙，而这些发现，说不定有朝一日还能够帮助人类在星海中航行。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421159.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1421159.htm

澳州天文学家发现迄今成长最快的黑洞

澳州天文学家发现迄今成长最快的黑洞澳大利亚科研人员称发现了迄今已知成长最快的黑洞，它每天吞噬掉的物质质量相当于一个太阳。新华社星期二（2月20日）报道，澳大利亚国立大学研究人员领衔的团队日前在英国《自然·天文学》杂志上发表论文说，这个黑洞的质量高达太阳的170亿倍，距离地球超过120亿光年。欧洲南方天文台发布的公报指出，这个黑洞所在的类星体代号为J0529-4351，不仅是迄今观测到的最明亮类星体，也是迄今观测到的最明亮天体。据介绍，这个黑洞的吸积盘直径达7光年，超过太阳系到其相邻恒星系统半人马座阿尔法星系的距离。论文第一作者、澳大利亚国立大学天文学和天体物理学研究学院副教授克里斯蒂安·沃尔夫说，这个黑洞“令人难以置信的成长速度意味着光和热的大量释放”，因此它所在的类星体也成为“宇宙中迄今已知的最明亮物体”。事实上，J0529-4351一直掩藏在“众目睽睽之下”。之前，研究人员利用电脑模型分析欧洲航天局“盖亚”空间探测器采集的相关数据时，错将J0529-4351识别为一颗恒星，直到最近通过地面望远镜观测才将其确定为类星体。类星体是活动星系核，由其中心的超大质量黑洞所驱动。当黑洞周围的气体被吞噬时会形成漩涡状吸积盘，巨大的引力势在吸积盘上得以释放，转化为热能和电磁辐射，使得类星体异常明亮。2024年2月20日10:09PM

中国天眼新发现76颗暗弱的偶发脉冲星

中国天眼新发现76颗暗弱的偶发脉冲星自2006年发现首个旋转射电暂现源以来，全世界各地的射电望远镜总共才发现了160余颗旋转射电暂现源。研究团队利用自主开发的高效单脉冲搜寻程序，从“中国天眼”银道面脉冲星快照巡天的数据中系统性地搜寻单脉冲。最终，他们发现了76颗新的暗弱的旋转射电暂现源。这项研究对于理解银河系中恒星死亡后的致密残骸及其辐射特征具有重要意义。高灵敏度的观测是揭示这类天体物理特征的关键。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387721.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1387721.htm

“中国天眼” FAST 已发现超 900 颗新脉冲星

“中国天眼”FAST已发现超900颗新脉冲星从中国科学院国家天文台获悉，截至目前，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）已发现超900颗新脉冲星，其中FAST优先和重大项目之一的银道面脉冲星巡天项目发现了650余颗脉冲星。900余颗脉冲星中至少包括120颗双星脉冲星、170颗毫秒脉冲星、80颗暗弱的偶发脉冲星，这些发现极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。（央视新闻）

NASA IXPE的新发现让天文学家大吃一惊

NASAIXPE的新发现让天文学家大吃一惊来自马尔卡里安421星（Markarian421）的新发现本周，一个由天体物理学家组成的国际研究小组发表了IXPE有关一颗名为马尔卡里安421星的新发现。该星位于大熊座，距地球约4亿光年，磁场中的螺旋结构是粒子被加速的地方，这一证据令科学家们震惊不已。新论文的第一作者、意大利航天局天体物理学家劳拉-迪格苏（LauraDiGesu）说："马卡里亚421是高能天文学家的老朋友。我们确信这颗耀星将是IXPE的一个值得研究的目标，但它的发现超出了我们的最佳预期，成功证明了X射线偏振测量法如何丰富了我们探测相对论喷流不同区域复杂磁场几何和粒子加速的能力。"最新一期《自然-天文学》杂志刊登了详细介绍IXPE小组在马尔卡里安421发现的新研究报告。艺术家绘制的地球轨道上的IXPE。资料来源：美国国家航空航天局耀星喷流现象像马尔卡里安421星发射的这种耀星喷流，长度可达数百万光年。它们之所以特别明亮，是因为当粒子接近光速时，它们会释放出巨大的能量，并表现出爱因斯坦所预言的怪异行为。蓝星喷流之所以更亮，还因为就像救护车的警笛声越近越响一样，指向我们的光也显得更亮。这就解释了为什么耀星可以比它们所在星系中的所有恒星都亮。尽管经过了数十年的研究，但科学家们仍然难以捉摸形成耀星喷流动力学和发射的物理过程。然而，IXPE的新型X射线偏振测量法--测量光波电场的平均方向--为研究这些天体、其物理几何形状及其发射源提供了无与伦比的视角。惊人的发现研究人员的模型通常将强大的喷射流描绘成螺旋状的螺旋结构，类似于人类DNA的组织结构。但科学家们没有想到，螺旋结构会包含被冲击加速的粒子区域。IXPE在2022年5月和6月对马尔卡里安421进行的三次长时间观测中发现了偏振角的惊人变化。剑桥麻省理工学院研究物理学家赫尔曼-马歇尔（HermanMarshall）是这篇论文的合著者之一，他说："我们已经预料到偏振方向可能会发生变化，但根据以往对许多类星体的光学观测结果，我们认为大的旋转将是罕见的。因此，我们计划对这颗蓝星进行多次观测，第一次观测显示出15%的恒定偏振"。他补充说，值得注意的是，对IXPE偏振数据的初步分析表明，在第一次和第二次观测之间，偏振似乎降到了零。马歇尔说："然后我们发现，偏振实际上是差不多的，但它的方向却来了个大转弯，在两天内旋转了近180度。在一天后开始的第三次观测中，偏振方向继续以同样的速度旋转，这再次让我们大吃一惊。"冲击波传播与未来观测更奇怪的是，同时进行的光学、红外线和无线电测量显示，即使偏振X射线发射出现偏差，其稳定性或结构也没有发生任何变化。这表明冲击波可能是沿着喷流内部的螺旋磁场传播的。冲击波加速喷流粒子的概念与有关马尔卡里安501的理论是一致的，马尔卡里安501是IXPE观测到的第二颗类星体，该理论导致了2022年底发表的一项研究。但是，它的表亲马尔卡里安421却显示出更明显的证据，表明螺旋磁场对冲击起了作用。DiGesu、Marshall和他们的同事急切地希望对Markarian421和其他类星体进行进一步观测，以进一步了解这些喷流波动及其发生的频率。DiGesu说："多亏了IXPE，现在是研究天体物理喷流的激动人心的时刻。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371973.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371973.htm