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“天眼”再立功 發(fā)現(xiàn)罕見(jiàn)快速射電暴“三連閃”( 二 )

小知識(shí)科普宇宙觀測(cè)射電朱煒瑋


漂移掃描是一種簡(jiǎn)易快捷的掃描方式，即FAST自身保持不動(dòng)，依托地球本身的自轉(zhuǎn)，就能夠讓特定天區(qū)“一覽無(wú)余” 。 當(dāng)然，操作簡(jiǎn)潔的背后，是讓研究人員十分頭痛的海量數(shù)據(jù) 。 尤其對(duì)于能夠同時(shí)“望”向19個(gè)方向的FAST來(lái)講，數(shù)據(jù)流每秒鐘高達(dá)幾千兆 。
這些數(shù)據(jù)并非全部為有效數(shù)據(jù)，相反，大部分是源自地球表面和衛(wèi)星等的干擾信號(hào) 。 在如此龐雜的信號(hào)中想要搜尋出天體或特殊天文事件的信號(hào)，無(wú)異于大海撈針 。
“以往篩選數(shù)據(jù)時(shí)，一個(gè)人往往要看上百萬(wàn)張圖像，一天下來(lái)頭暈眼花 。 如今，我們采用了深度學(xué)習(xí)圖像識(shí)別技術(shù)，讓AI先把海量數(shù)據(jù)過(guò)一遍，可以減少近百倍的人工工作量 。 ”朱煒瑋說(shuō) 。
地面信號(hào)往往色散量很小，天體信號(hào)則不然 。 研究人員將信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成二維圖像，再將之置于多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，利用上述天體和地面信號(hào)色散量等典型特征，篩選出天體信號(hào)，最終“撈”出了這一快速射電暴新源 。
“現(xiàn)階段，通過(guò)AI尋找快速射電暴的手段還處于早期的嘗試階段，后續(xù)我們會(huì)將AI推廣到更廣泛的領(lǐng)域，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)實(shí)用的功能 。 ”朱煒瑋坦言 。
從一個(gè)“陌生人”到發(fā)現(xiàn)總量近千
“中國(guó)天眼”的新發(fā)現(xiàn)在學(xué)界引起了廣泛關(guān)注 。 原因在于，人類天文史上，快速射電暴尚屬于新認(rèn)識(shí)的“陌生人” 。
快速射電暴猛烈釋放出巨大的能量，幾毫秒間就能夠釋放出相當(dāng)于太陽(yáng)在一整天內(nèi)釋放的能量，然而就是因?yàn)樗皇菐缀撩雰?nèi)的曇花一現(xiàn)，直到2007年才首次被觀測(cè)到，6年后，學(xué)界再次觀測(cè)到4個(gè)快速射電暴，從此快速射電暴躋身為天文界普遍關(guān)注的現(xiàn)象之一 。 FAST2016年落成啟用后，也加入到搜尋快速射電暴的大軍之中 。
作為FAST首席科學(xué)家，李菂對(duì)于“自家娃”的新發(fā)現(xiàn)欣慰不已 。 “新的天文領(lǐng)域發(fā)展迅猛，近幾年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)的快速射電暴數(shù)量激增，總量近千 。 我們從2015年開(kāi)始準(zhǔn)備快速射電暴搜索工作 。 雖然FAST起步相對(duì)較晚，但這次發(fā)現(xiàn)展示了其在觀測(cè)來(lái)自宇宙深處的微弱信號(hào)上的優(yōu)勢(shì) 。 此次發(fā)現(xiàn)的信號(hào)來(lái)自宇宙演化中恒星誕生率最高的時(shí)期 。 后續(xù)FAST還將開(kāi)展更細(xì)致的研究，進(jìn)一步揭示快速射電暴的起源和機(jī)制 。 ”
“快速射電暴本身仍是一個(gè)新的未解謎團(tuán) 。 發(fā)現(xiàn)更多快速射電暴有助于揭示其起源，還可以利用快速射電暴這種現(xiàn)象來(lái)開(kāi)展宇宙學(xué)和基礎(chǔ)物理方面的研究 。 ”朱煒瑋表示 。
采訪人員從中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)了解到，未來(lái)FAST將通過(guò)“多科學(xué)目標(biāo)漂移掃描巡天”和“快速射電暴的搜尋和多波段觀測(cè)”等優(yōu)先項(xiàng)目，尋找和觀測(cè)更多快速射電暴，進(jìn)一步對(duì)其起源和發(fā)生機(jī)制的研究作出貢獻(xiàn) 。 （于紫月）

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