五百米口徑球面射電望遠鏡捕獲三個新快速射電暴首次發現脈衝星一種噪聲模式

中國五百米口徑球面射電望遠鏡有兩項新發現，包括捕獲三個新的高色散快速射電暴和首次發現毫秒脈衝星一種名為抖動（jitter）的計時噪聲模式。

快速射電暴是一種持續約千分之一秒的神秘宇宙射電訊號，它的宇宙學起源的確認至今不到五年，包括推動天體物理研究的巨大潛力。

國家天文台李菂、朱煒瑋研究團隊牛晨輝博士團隊在五百米口徑球面射電望遠鏡大量數據中搜尋出三個新的高色散快速射電暴。結合2020年發表的五百米口徑球面射電望遠鏡首次新快速射電暴成果進行研究，顯示五百米口徑球面射電望遠鏡高靈敏度下每天可探測的快速射電暴多達十二萬個，有效擴展快速射電暴樣本的紅移-亮度覆蓋區域，揭開宇宙物質構成並約束快速射電暴本徵光度函數。

牛晨輝博士團隊稱，此前，澳洲香農（Shannon）博士等通過帕克（Parkes）射電望遠鏡和澳洲平方公里先導陣列射電望遠鏡的快速射電暴樣本比對分析，得出快速射電暴的流量通量與色散存在一定的關係。這次基於五百米口徑球面射電望遠鏡優先和重大項目「多科學目標漂移掃描巡天」數據探測到的這三個新的快速射電暴事件，具有流量通量低、色散值高的特點，填補了快速射電暴的流量通量與色散相圖中空白，並補充驗證兩者反相關的關係，將有望揭開此類快速射電暴暴發現象的神秘面紗。

五百米口徑球面射電望遠鏡另一項新成果是首次發現毫秒脈衝星的抖動噪聲模式，由中科院國家天文台博士研究生馮毅及其導師李菂研究員和來自澳洲研究團隊合作完成。

五百米口徑球面射電望遠鏡是目前世界上靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡，降低脈衝星計時陣中的毫秒脈衝星的抖動噪聲，能顯著提高五百米口徑球面射電望遠鏡探測納赫茲（nano Herz）重力波的能力。利用五百米口徑球面射電望遠鏡靈敏度高的巨大優勢，馮毅等通過分析編號為J1022+1001毫秒脈衝星的單脈衝，首次發現毫秒脈衝星的抖動噪聲的模式。

合作團隊表示，進一步的分析和利用這種抖動模式，有望提高脈衝星計時陣的計時精度，從而加速納赫茲重力波的探測。標誌著五百米口徑球面射電望遠鏡具有更好探測納赫茲重力波的潛力，有望在未來引領納赫茲重力波領域研究並取得重大突破。

【圖：中國科學院天文大科學研究中心；文：節錄自科學網頁；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在2021年2月21日出版的 arXiv 論文預印本網站