山东首次发现毫秒脉冲星！一场来自齐鲁师范学院天体物理团队的宇宙级“追星”
教育
关注
假如地球上所有的GPS导航系统和太空中的卫星导航系统失灵，“宇宙灯塔”脉冲星就是人类理想的导航伙伴，古往今来，全世界的天文学家从未停止对脉冲星的探寻和研究，“中国天眼”也将其列为五大科学目标之一。日前，齐鲁师范学院联合国家超算济南中心借助“中国天眼”发现了一颗新的毫秒脉冲星，这是国家天文台-齐鲁师范学院-济南超算联合研究团队的首个重大成果，也是FAST基于我省完全自有科研资源发现的首颗毫秒脉冲星，填补了我省在天文大数据研究方面的空白。
脉冲星是高速旋转的中子星，其旋转周期稳定，可以和世界上最精美的原子钟相媲美，正常脉冲星的自转周期大概在0.1秒到几秒左右，而毫秒脉冲星的自转周期在30毫秒以下，想在宇宙中“捕获”到它并非易事。“我们发现的这颗毫秒脉冲星自转周期仅为4.55毫秒，且自转周期稳定，发现过程更是难上加难。”据齐鲁师范学院物理与电子工程学院院长张洁回忆，团队成员花费了两年多的时间，借助济南超算中心人工智能筛选平台进行了海量的筛图工作，总共筛查了上百万张图片，最终由学校天文系青年教师王聪带领学生首次筛选得到了该毫秒脉冲星的候选体。
“一开始我们要么找不到信号，要么找到的都是别人已经发现了的，但我们就是有屡挫屡战的精神，最后的结果也印证了坚持的意义。”在FAST总工程师姜鹏研究员带领团队的支持下，这颗候选体被多次认证观测，学校天文系青年博士王泽睿带领学生在认证数据中重复探测到相同信号，最终认证了这颗新毫秒脉冲星，它也被命名为PSR J1810-0622。“在结果确认之后，大家的心情都非常激动，长久以来的努力得到了回报，这一刻的我们是幸福的。”张洁说道。
“脉冲星的信号其实是非常暗弱的，是否能够被探测到很大程度上取决于我们设备的灵敏度和分辨率，因此对暗弱信号的探测也反过来推动了我们的技术革新，督促我们进一步组建专业团队深入探索。”张洁计划未来吸纳电子信息团队的专业人员，成立一个专注天文技术领域的团队，在交叉领域的基础上实现更多科技突破，解决“卡脖子”问题。
学校的投入与支持是毫秒脉冲星发现过程中强有力的一环，多年来，齐鲁师范学院先后与国家天文台FAST运行和发展中心共建齐鲁师范学院“FAST”数据处理中心，与国家超级技术济南中心联合获批济南市天文大数据工程研究中心以及山东省高等学校天文大数据工程研究中心。2023年，学校又参与了“齐鲁探天”分米波阵列项目的建设，不仅可以对脉冲星进行探测，还可以对北斗导航信号、低空飞行物等进行监测，抓住了我省推动空天信息产业发展的机遇期。
在三方的默契配合下，脉冲星和快速射电暴（FRB）搜索、FAST数据分析、解决面向射电天文学前沿的大规模计算和大数据处理问题、聚焦计算与天文交叉领域的科学研究、技术开发、人才培养、科普宣传以及学术交流等领域都留下了科研人员辛勤探索的痕迹与成效卓著的功勋。2023年10月，齐鲁师范学院成立了山东省首个、全国第19个天文系，进一步推进我省天文学科高质量发展。
目前，团队已经开始使用澳大利亚的帕克斯望远镜对这颗毫秒脉冲星进行长时间的观测，对其各项数据，如辐射特性进行全面了解，为研究其他天体物理的辐射机制提供依据，为我省空天信息产业领域发展做出贡献。“太阳系周围分散着成千上万的脉冲星，可以为人类提供无数的参考点，利用脉冲的精确规律，从长远来看，它甚至可以帮助我们的后代在太空中设定航行路线。”太空探索永无止境，科研人员的脚步永不停歇，齐鲁师范学院也会为我国天文学跻身世界一流水平和建设世界科技强国担负起应有的使命，风雨不改，孜孜不息。
（文/新浪山东 王璐 张晓盼 图片由学校提供）
