
今天上午,中科院科學(xué)傳播局和國家天文臺(tái)舉行新聞發(fā)布會(huì),發(fā)布了500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)取得的首批成果。作為世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡,F(xiàn)AST在去年9月竣工進(jìn)入試運(yùn)行、試調(diào)試階段。經(jīng)過一年的緊張調(diào)試,現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)指向、跟蹤、漂移掃描等多種觀測模式的順利運(yùn)行;調(diào)試進(jìn)展超過預(yù)期及大型同類設(shè)備的國際慣例。
更加可喜的是,在調(diào)試觀測階段,F(xiàn)AST已經(jīng)開始系統(tǒng)的科學(xué)產(chǎn)出。FAST團(tuán)組利用位于貴州師范大學(xué)的FAST早期科學(xué)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,探測到數(shù)十個(gè)優(yōu)質(zhì)脈沖星候選體,經(jīng)國際合作,例如利用澳大利亞64米Parkes望遠(yuǎn)鏡,進(jìn)行后隨觀測認(rèn)證,目前已通過系統(tǒng)認(rèn)證6顆脈沖星,此次發(fā)布會(huì)發(fā)布了其中兩顆的具體信息,一顆編號(hào)J1859-0131(又名FP1-FAST pulsar #1),自轉(zhuǎn)周期為1.83秒,據(jù)估算距離地球1.6萬光年;一顆編號(hào)J1931-01(又名FP2),自轉(zhuǎn)周期0.59秒,據(jù)估算距離地球約4100光年。兩顆脈沖星分別由FAST于今年8月22日、25日在南天銀道面通過漂移掃描發(fā)現(xiàn)。這也是我國射電望遠(yuǎn)鏡首次新發(fā)現(xiàn)脈沖星。
國家天文臺(tái)研究員李菂介紹,搜尋和發(fā)現(xiàn)射電脈沖星是FAST核心科學(xué)目標(biāo)。脈沖星由恒星演化和超新星爆發(fā)產(chǎn)生,因發(fā)射周期性脈沖信號(hào)而得名。脈沖星的本質(zhì)是中子星,具有在地面實(shí)驗(yàn)室無法實(shí)現(xiàn)的極端物理性質(zhì),是理想的天體物理實(shí)驗(yàn)室,對(duì)其進(jìn)行研究,有希望得到許多重大物理學(xué)問題的答案。譬如:脈沖星的自轉(zhuǎn)周期極其穩(wěn)定,準(zhǔn)確的時(shí)鐘信號(hào)為引力波探測、航天器導(dǎo)航等重大科學(xué)及技術(shù)應(yīng)用提供了理想工具。銀河系中有大量脈沖星,但由于其信號(hào)暗弱,易被人造電磁干擾淹沒,目前只觀測到一小部分。具有極高靈敏度的FAST望遠(yuǎn)鏡是發(fā)現(xiàn)脈沖星的理想設(shè)備,未來,F(xiàn)AST將有希望發(fā)現(xiàn)更多守時(shí)精準(zhǔn)的毫秒脈沖星,對(duì)脈沖星計(jì)時(shí)陣探測引力波做出原創(chuàng)貢獻(xiàn)。
FAST位于貴州省平塘縣名為大窩凼的喀斯特洼地之中,基于三項(xiàng)全部中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自主創(chuàng)新——選址方法、索網(wǎng)主動(dòng)反射面、柔性索結(jié)合并聯(lián)機(jī)器人的饋源支撐,F(xiàn)AST突破了射電望遠(yuǎn)鏡工程極限,建成為世界最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡,其接收面積相當(dāng)于30個(gè)足球場大小。這個(gè)被首席科學(xué)家兼總工程師南仁東定義“為下一代天文學(xué)家準(zhǔn)備的觀測設(shè)備”,是目前世界上最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。國家天文臺(tái)臺(tái)長嚴(yán)俊介紹,接下來的兩年,F(xiàn)AST將繼續(xù)調(diào)試,以期達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo),通過國家驗(yàn)收,實(shí)現(xiàn)面向國內(nèi)外學(xué)者開放。同時(shí)進(jìn)一步驗(yàn)證、優(yōu)化科學(xué)觀測模式,繼續(xù)催生天文發(fā)現(xiàn),力爭早日將FAST打造成為世界一流水平望遠(yuǎn)鏡設(shè)備。(央視記者 帥俊全)

脈沖星 宇宙中的精準(zhǔn)時(shí)鐘
脈沖星由恒星演化和超新星爆發(fā)產(chǎn)生,它的磁場超強(qiáng)、密度極高。脈沖星的直徑大多為10公里左右,成年人指甲蓋那么小的一塊兒(1立方厘米),質(zhì)量可能就是上百億噸。以極快的速度旋轉(zhuǎn),有的轉(zhuǎn)速高達(dá)每秒1000轉(zhuǎn),發(fā)射出周期性脈沖信號(hào),因而得名脈沖星。

雖然轉(zhuǎn)速極快,但脈沖星的自轉(zhuǎn)周期極其穩(wěn)定,就像一個(gè)精準(zhǔn)度超高的時(shí)鐘,成為人類測量宇宙時(shí)空的一個(gè)探針。
而宇宙浩瀚,一旦飛船飛進(jìn)宇宙深處,望遠(yuǎn)鏡、衛(wèi)星不能直接觀測時(shí),就需要依靠脈沖星提供的準(zhǔn)確時(shí)間,測算出某時(shí)某刻飛船抵達(dá)了什么位置。

不僅如此,脈沖星還是理想的天體物理實(shí)驗(yàn)室,對(duì)它進(jìn)行研究,有望得到許多重大物理學(xué)問題的答案。比如,通過對(duì)快速旋轉(zhuǎn)的射電脈沖星進(jìn)行長期監(jiān)測,選取一定數(shù)目的脈沖星組成計(jì)時(shí)陣列,就可以探測來自超大質(zhì)量雙黑洞等天體發(fā)出的低頻引力波。

雖然銀河系中就有大量脈沖星,但由于信號(hào)微弱,很容易被人造電磁干擾淹沒,目前只觀測到一小部分。具有極高靈敏度的FAST,是發(fā)現(xiàn)脈沖星的理想設(shè)備,脈沖星自身轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)發(fā)出能量,F(xiàn)AST這個(gè)超大號(hào)的宇宙無線電波接收器,就是通過捕獲這些從能量轉(zhuǎn)換來的輻射——也就是射電波,來發(fā)現(xiàn)脈沖星的位置及其它信息。