“中国天眼”再立功 捕捉罕见快速射电暴"三连闪"

原标题:“中国天眼”再立功,捕捉罕有快速射电暴“三连闪”

从设计、扶植、完工、调试,再到今年头?年月经由过程验收正式开放运行,“中国天眼”500米口径球面射电千里镜(FAST)好像贵州喀斯特洼坑中的一颗明珠,一举一动都牵动着天文学家甚至全国人夷易近的心。近期,“中国天眼”再立新功,发明来自宇宙深处的快速射电暴(FRB)新源。

中国科学院国家天文台钻研员朱炜玮、李菂等与相助者使用自立研发的征采技巧,结合深度进修人工智能技巧(AI),对FAST海量的巡天数据进行快速搜索,发清楚明了这一新源。近日,该钻研成果在线颁发于《天体物理学快报》上。

与首个重复射电暴脉冲布局相似

“这是FAST经由过程盲搜发明的第一个快速射电暴新源,被命名为FRB 181123。这一新源显示出两个特征,一是脉冲轮廓体现为较罕有的三峰布局,这种布局平日在重复射电暴中呈现;二是色散量高,在已知快速射电暴里位列前茅,由此可判断其来自宇宙的极深处。”朱炜玮奉告科技日报记者。

快速射电暴是一种持续仅数毫秒的神秘射电暴发明象。以往不雅测到的快速射电暴大年夜部分是一次性的,平日只有单峰布局,即千里镜在某一个光阴点接管到的光子数量忽然剧烈上升,就像天空忽然闪亮,又迅速暗淡下来。此中只有极少数是重复暴发的快速射电暴,这时每每会呈现多峰布局,即继续闪烁两三次,以致更多。

朱炜玮表示,这次发明的新源就继续闪烁了3次,每次闪烁的距离约为5毫秒,第一次暴发的能量最高,后两次暴发的能量大年夜致相称,但比第一次“暗”很多。“这与人们不雅测到的首个重复射电暴FRB 121102的脉冲布局十分相似。”

然则,当被问及是否能够就此鉴定该新源为重复射电暴时,朱炜玮的回答是否定的,“因为我们对快速射电暴的形成机制尚不懂得,仅凭多峰布局无法为快速射电暴贴上‘重复’标签,往后我们会继承紧盯FRB 181123,不雅测其是否重复暴发。”

若何判断FRB 181123源自宇宙深处?

李菂在吸收科技日报记者采访时指出,脉冲旌旗灯号与星际及星系际电子互相感化,不合频率的电磁波传播速率不合导致色散,跟毫光经由过程云层孕育发生彩虹有同样的物理根基。频率高的光子速率快,会先到达地球,经由过程丈量不合频率的光子到达地球的光阴,就可以谋略出快速射电暴的色散程度。色散量越高,也就意味着光子的旅程越漫长,离地球也就越远。这次发明的新源色散量约为FRB 121102的三倍,意味着该新源来自更远的宇宙深处。

“经估算,该脉冲旌旗灯号可能在宇宙中跋涉了约百亿年,终极在2018年11月23日被FAST‘捕获’。”朱炜玮说。

“这一新发明有赖于FAST超高的灵敏度。”李菂进一步解释,射电千里镜同光学千里镜一样,口径越大年夜,灵敏度就越高,接管到的电磁波就越多,探测能力就越强。假如将FRB 181123绘在星空画布上,它可能便是极淡的一抹色彩。就像2018年FAST探测到有史以来最暗弱的毫秒脉冲星之一,很多其他国家的千里镜看了很多次却都没有看到这颗脉冲星,这充分证清楚明了FAST的“火眼金睛”。

AI筛图助学者“大年夜海捞针”

除了FAST超强的硬件设置设置设备摆设摆设,后期数据的软件处置惩罚也是探求到快速射电暴新源的关键之一。

“我们发明新源的数据源自FAST的‘多科学目标漂移扫描巡天’项目。”朱炜玮回忆,当时FAST正值调试时代,很多事情必要在日间完成,钻研职员便使用FAST晚上的“余暇”光阴,伸开这只“巨眼”,对着天空进行漂移扫描。

漂移扫描是一种简略单纯快捷的扫描要领,即FAST自身维持不动,依托地球本身的自转,就能够让特定天区“一目了然”。当然,操作简洁的背后,是让钻研职员十分头痛的海量数据。尤其对付能够同时“望”向19个偏向的FAST来讲,数据流每秒钟高达几千兆。

这些数据并非整个为有效数据,相反,大年夜部分是源自地球外面和卫星等的滋扰旌旗灯号。在如斯繁芜的旌旗灯号中想要征采出天体或特殊天文事故的旌旗灯号,无异于大年夜海捞针。

“以往筛选数据时,一小我每每要看上百万张图像,一世界来头晕目眩。如今,我们采纳了深度进修图像识别技巧,让AI先把海量数据过一遍,可以削减近百倍的人工事情量。”朱炜玮说。

地面旌旗灯号每每色散量很小,天体旌旗灯号则不然。钻研职员将旌旗灯号数据转化成二维图像,再将之置于多层神经收集中,使用上述天体和地面旌旗灯号色散量等范例特性,筛选出天体旌旗灯号,终极“捞”出了这一快速射电暴新源。

滥觞:科技日报

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