如同给宇宙拍“全景照片”，西华师大高能天体团队成功构建我国首个Fermi-LAT伽马射线星表

封面新闻 记者苏定伟

高能伽马射线源是研究宇宙线起源、探讨银河系及宇宙深处物理过程的关键对象，寻找高能伽马射线源是国际天文界的热门研究前沿。12月16日，封面新闻记者从西华师范大学获悉，基于Fermipy的先进数值算法和银河系弥散背景模型，该校物理与天文学院项云钏及其团队成功开发出一套全天区自动识别新伽马射线源的代码，如同给宇宙拍“全景照片”，构建了我国首个全天区Fermi-LAT伽马射线星表——4FGL-Xiang。

这一最新科研成果已发表在国际著名天文学期刊《Research in Astronomy and Astrophysics》，作为一项开创性工作，4FGL-Xiang星表不仅为伽马射线源的进一步研究提供了高质量的数据支撑，也为未来全球科学家探索高能天体物理现象、验证银河系及宇宙物理模型奠定了基础。

4FGL-Xiang的发布填补了我国在高能天文领域大数据自动化分析的空白，标志着中国科研团队在高能天体物理和大数据分析技术上的重要进展。星表依托先进的大数据自动化分析流程，突破了传统人工识别伽马射线源的低效性和主观性，实现了伽马射线源的精准、快速自动化识别。

Fermi-LAT作为当前主流的伽马射线探测设备，天文学者过去识别新源普遍使用的是一种基于似然分析且依赖于人眼识别的方法。然而这种方法存在诸多局限性，高度依赖研究者经验，主观性强，易导致误判或漏判；处理效率低，难以应对Fermi-LAT长期积累的大量观测数据；在复杂背景区域或低信噪比情况下，人眼识别易受背景噪声干扰，严重影响新源的准确定位。这些局限性使得该方法难以满足现代高能天文研究对精确性和效率的需求。

据了解，项云钏团队弥补了传统方法的不足，成功识别出1379个显著性超过4σ的新源，其中有497个源的显著性水平超过5σ。进一步分析表明，这些新源包括21个10GeV以上的扩展源、23个500MeV以上具有光谱曲率变化的源，以及44个1GeV以上的变源。这种算法基于似然分析方法，巧妙结合银河背景模型，将全天区划分为72个区域，通过多线程并行计算，不仅能够自动定位全天区内每个新源的位置，还能对其光谱和光变特性进行自动化分析，大幅优化数据处理流程。这一创新性成果为我国大科学装置LHAASO在相邻波段的联合分析提供宝贵的候选体参考，也为即将发布的费米第五期源表提供重要支撑。

“银河系中有许多高能过程，比如宇宙射线与星际物质的碰撞，会产生伽马射线光子。背景模型就像是一个‘地图’，它告诉我们在银河系的不同方向上，这些辐射的强度和分布是什么样的。这种模型对于天文学家研究银河系中的新天体或新现象非常重要，因为它可以帮助我们‘过滤’掉背景辐射，专注于我们感兴趣的天体信号。”

项云钏老师告诉封面新闻记者：“全天区指的是天空的整个范围，就像我们站在地球上，抬头看所有方向的天空。天文学家使用全天区的概念，是因为天文观测需要覆盖整个天球，以便绘制宇宙的完整图像或者监测整个天空中可能发生的变化。研究全天区就像给宇宙拍了一张‘全景照片’，帮助我们更全面地了解宇宙中的天体分布和活动。”