人類(lèi)對(duì)銀河系得探索又有了新發(fā)現(xiàn)！
由上海天文臺(tái)張翔助理研究員與澳洲科廷大學(xué)國(guó)際射電天文研究中心（ICRAR-Curtin）得Hurley-Walker博士等，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)具有異常緩慢周期性輻射得射電暫現(xiàn)源。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，該射電暫現(xiàn)源可能是一個(gè)超長(zhǎng)周期得磁星或擁有超強(qiáng)磁場(chǎng)得白矮星。相關(guān)研究成果2022年1月27日在線發(fā)表于《自然》雜志上。
高頻射電天空因超新星爆發(fā)、伽馬射線暴、黑洞吸積盤(pán)耀發(fā)等暫現(xiàn)天體而熠熠生輝，但低頻射電天空卻表現(xiàn)得異常安靜。而眼下，這種平靜正在被打破。以平方公里陣列（Square Kilometre Array, SKA）及其先導(dǎo)望遠(yuǎn)鏡為代表得新一代射電望遠(yuǎn)鏡，正以比以往更深入、更廣泛得觀測(cè)能力，迎來(lái)射電暫現(xiàn)源研究得新時(shí)代。
據(jù)悉，張翔與Hurley-Walker博士等通過(guò)分析位于澳洲得SKA低頻先導(dǎo)望遠(yuǎn)鏡默奇森寬場(chǎng)陣列（Murchison Widefield Array，MWA）得巡天觀測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)具有異常緩慢周期性輻射得致密暫現(xiàn)源。
這顆暫現(xiàn)源于2018年初出現(xiàn)，其爆發(fā)周期約為18分鐘左右，比已知得蕞長(zhǎng)得脈沖星爆發(fā)周期長(zhǎng)9倍，每次爆發(fā)持續(xù)30-60秒左右，也包括短時(shí)標(biāo)（
△張翔與研究團(tuán)隊(duì)同仁
科研團(tuán)隊(duì)在隨后得光學(xué)、紅外、高能觀測(cè)中，均未發(fā)現(xiàn)它得對(duì)應(yīng)體。對(duì)其射電脈沖得色散測(cè)量表明，這個(gè)暫現(xiàn)源位于銀河系內(nèi)，與太陽(yáng)系得距離約4200光年。偏振測(cè)量顯示出，此暫現(xiàn)源得線偏振度約為90%，超過(guò)了150 MHz波段中同一觀測(cè)模式下得所有已知脈沖星（由于觀測(cè)方法導(dǎo)致得平滑效應(yīng)，此模式下觀測(cè)到得脈沖星線偏振度不超過(guò)70%），表明該暫現(xiàn)源存在超強(qiáng)磁場(chǎng)。該暫現(xiàn)源得長(zhǎng)周期和低頻波段得高偏振度均無(wú)法用已知脈沖星得理論模型和觀測(cè)特征來(lái)解釋?zhuān)芯咳藛T由此排除了它是一顆普通脈沖星得可能性。這顆致密暫現(xiàn)源一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即引起國(guó)際科學(xué)界對(duì)其性質(zhì)得廣泛熱議。該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，它更有可能是一顆磁星（Magnetar）或者是一個(gè)擁有超強(qiáng)磁場(chǎng)得白矮星。
這一發(fā)現(xiàn)為搜尋低頻暫現(xiàn)源打開(kāi)了一扇新得窗口：由于銀道面區(qū)域有復(fù)雜得射電輻射結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)得星際閃爍，在以往得大多數(shù)低頻射電巡天項(xiàng)目中，對(duì)暫現(xiàn)源得搜尋往往局限于遠(yuǎn)離銀道面得區(qū)域，沒(méi)有對(duì)周期為幾分鐘到幾小時(shí)得暫現(xiàn)源進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)搜尋。這一發(fā)現(xiàn)是在銀道面區(qū)域長(zhǎng)周期暫現(xiàn)源得首次探測(cè)，如果能繼續(xù)探測(cè)到更多具有類(lèi)似特征得暫現(xiàn)源并揭示其物理性質(zhì)，則意味著在銀河系內(nèi)存在一類(lèi)具有超強(qiáng)磁場(chǎng)得長(zhǎng)周期星體，有助于全面了解恒星得演化和死亡。該團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)展系統(tǒng)性得搜尋，以發(fā)現(xiàn)更多得這種類(lèi)型得星體，并建立一個(gè)大樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究，從而填補(bǔ)磁星研究得空白。
△上方為暫現(xiàn)源圖像，下方為MWA天線示意圖（圖源：澳大利亞國(guó)際射電天文研究中心）
這一暫現(xiàn)源得發(fā)現(xiàn)得益于高靈敏度得SKA低頻先導(dǎo)射電望遠(yuǎn)鏡，以及根據(jù)SKA數(shù)據(jù)特點(diǎn)定制得SKA計(jì)算集群。論文得第二、上海天文臺(tái)張翔承擔(dān)了這項(xiàng)工作中得偏振校準(zhǔn)和偏振數(shù)據(jù)分析，并制作了論文中得三幅關(guān)鍵圖像。
由于項(xiàng)目得原始數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)處理中間過(guò)程產(chǎn)生得數(shù)據(jù)量更大，圖像文件數(shù)量超過(guò)1000萬(wàn)個(gè)，數(shù)據(jù)處理過(guò)程復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)計(jì)算集群得訪存輸入輸出（IO）帶寬、數(shù)據(jù)IO帶寬、高并發(fā)任務(wù)和高并行化處理都有極高要求。基于上述SKA偏振數(shù)據(jù)處理得特點(diǎn)和極高要求，上海天文臺(tái)作為MWA得正式成員，利用自主研發(fā)得華夏SKA區(qū)域中心原型機(jī)，在China科技部、華夏科學(xué)院、SKA華夏辦公室和上海市科委得支持下，聯(lián)合國(guó)際SKA科學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)SKA重點(diǎn)科學(xué)目標(biāo)開(kāi)展了一系列科學(xué)研究。
△華夏SKA區(qū)域中心原型機(jī)
華夏SKA區(qū)域中心原型機(jī)自前年年11月建成至今，已連續(xù)兩年獲得華夏十大天文科技進(jìn)展，并被SKAO（平方公里陣列天文臺(tái)Square Kilometre Array Observatory）國(guó)際組織認(rèn)可為“國(guó)際首臺(tái)SKA區(qū)域中心原型機(jī)”。在本項(xiàng)研究中，華夏SKA區(qū)域中心原型機(jī)承擔(dān)了該項(xiàng)目部分MWA數(shù)據(jù)得存儲(chǔ)，參與了寬波段偏振數(shù)據(jù)得處理，完成了部分偏振圖像得分析，并與澳大利亞SKA區(qū)域中心得計(jì)算設(shè)備共同完成了其他數(shù)據(jù)處理任務(wù)。
網(wǎng)友評(píng)論
??
感謝：傅文婧
（東方網(wǎng)）
