脉冲星、快速射电暴及宇宙暂现源

脉冲星和快速射电暴作为极端的天体物理现象，对于研究极端物理条件下的物质状态和基本物理规律具有重要意义。其中快速射电暴是来自宇宙学距离的毫秒级射电爆发，作为动态宇宙的研究前沿，其物理起源等本质问题亟待解决。快速射电暴显示出非常多样的宿主星系特征，它为我们研究各种环境下致密天体的形成和演化、乃至发展宇宙学新工具另辟新径。未来五年，加拿大CHIME outrigger预计定位数千快速射电暴到毫角秒量级；未来十年，美国DSA2000将探测定位数以万计的快速射电暴到角秒量级，FAST将对活跃源进行跟踪。中国刚刚建成的DART阵列目前是世界上300MHz频段成像质量最好的望远镜，已经开始产生重要发现。清华大学天文系在脉冲星和快速射电暴的研究中，利用FAST等望远镜探索宇宙暂现源，揭示其辐射机制、环境特性、偏振演化等关键特征。通过多波段测量和大样本数据统计，尝试构快速射电暴统一模型，解决快速射电暴起源问题，进而揭示动态宇宙的底层物理规律。

“宇宙触角”新型探测概念

量子化是宇宙的基本特征。测不准原理展示了物理过程在时间、能量域上的必然关联。动态宇宙在极短时标所能达到的最大能量，形成了人类探索动态宇宙的“时间前沿”。我们需要极其快速的时间采样和广阔的观测视场，并保留宇宙电磁场的全部信息。目前常规的快速射电暴搜索只能做到毫秒至微妙时间尺度，亚微秒至纳秒时间尺度上还有待探索。超短脉冲现象等极端瞬变的天体辐射正等待大规模巡天的搜寻。对宇宙信号的高时间采样率、高频率分辨率的收集，以及高效地全天扫描，将大大提高捕捉瞬变现象的概率。这也同时意味着海量数据的产生。宇宙触角项目将通过研发和建造新一代数字相场望远镜，融合前沿的计算、AI、电子学、传输、时间基准等技术，实现大视场、高时频的宇宙“录像”，提升我们动态宇宙的感知能力。