据26日中国科学院国家天文台举行FAST脉冲星科学研讨会并对外发布:截至2024年11月,“中国天眼”已经发现的脉冲星数量突破一千颗,超过同一时期国际其他望远镜发现脉冲星数量的总和。

“中国天眼”全称500米口径球面射电望远镜,英文缩写为FAST,位于贵州省平塘县,是我国独立自主设计并建造的当今世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜。从古人仰望星空的那一刻开始,众人对那片浩渺无垠的宇宙就产生了无尽的遐想。

“中国天眼”项目自2016年落成以来,持续引领射电天文学前沿。作为科学界的重要工具,FAST不仅在脉冲星发现方面断层式领先于其他国家和地区,也在快速射电暴、中性氢等多个领域取得了举世瞩目的突破性成果。


2022年7月24日,“中国天眼”(无人机光绘,维护保养期间拍摄)。图片来源新华社

从第一颗脉冲星到上千颗被发现

“中国天眼”只用了7年时间

1967年,英国科学家乔斯琳·贝尔发现了第一颗脉冲星。50年后,中国用自己的射电望远镜FAST发现了第一颗新脉冲星。而截至2017年,这半个世纪时间中,世界共发现的脉冲星不到3000颗。

自2017年10月成功发现第一颗脉冲星以来,“中国天眼”已在短短7年内发现了超过1000颗脉冲星,这一数据不仅超过了同期全球其他望远镜发现的脉冲星数量总和,还大大拓展了人类对于宇宙的观测视野。与1967年英国科学家发现首颗脉冲星以来的累计发现数量相比,“中国天眼”仅用不到十年的时间便在脉冲星观测领域实现了“断层式”的超越

“中国天眼”发现的1000余颗脉冲星中,包括大量毫秒脉冲星和脉冲星双星,丰富了脉冲星的种类和数量,对于理解脉冲星的形成和演化具有重要意义。

脉冲星是一种旋转的中子星,被视为宇宙中的“灯塔”。每一颗脉冲星都有稳定的转动频率,可以帮助构建“宇宙坐标系”。这些发现不仅为天文学家提供了研究脉冲星演化的关键数据,也为未来可能的星际旅行导航奠定了基础。在此之前,人类对脉冲星的了解非常有限,尤其是偶发脉冲星和双星脉冲星等更为稀有的天体类型。FAST凭借其高灵敏度,将这些神秘的宇宙天体呈现于世,揭开了更多宇宙深处的奥秘。


让世界看到中国创新

“中国天眼”(FAST)不仅是我国自主建造的最灵敏射电望远镜,也是全球最大单口径射电望远镜,拥有完全的自主知识产权。其建成标志着中国在射电天文领域自主创新能力的显著提升,并在全球大型射电望远镜的建造史上创造了新的纪录。FAST的三大自主创新技术——贵州独特的喀斯特地貌选址、主动主反射面技术、超轻型大跨度柔性索驱动与高精度动态定位技术——均源于国内研究团队和建造单位的自主研发,展现了中国在高精度科学仪器领域的技术突破。

作为世界最大的单口径射电望远镜,“中国天眼”有多大呢?

它的口径,也就是它主动反射面的直径是500米,它的反射面总面积为25万平方米,相当于30个标准足球场那么大。

“天眼”非凡,凝聚着中国人的智慧和汗水。FAST开创了建造巨型望远镜的新模式,突破了传统望远镜的百米工程极限。例如,FAST具有超高耐疲劳性能的钢索结构,在200万次循环加载条件下的疲劳强度可达500兆帕,是目前相关标准规范的2.5倍,在国际范围内尚未见先例。这是世界上跨度最大、精度最高的索网结构,也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系。

每年观天超5000小时

FAST将更上一层楼

2011年3月FAST开工建设;

2016年9月25日落成启用,进入调试运行阶段;

2020年1月11日,FAST顺利通过国家验收,正式开放运行。


2014年7月16日拍摄的建设中的“中国天眼”。图片来源新华社

自2021年向全球科学界开放以来,已有超过15个国家的科学家通过申请,使用“中国天眼”进行研究合作。国际化的合作和开放政策,不仅加深了中国与其他国家在天文学领域的合作,也进一步提高了FAST在国际科研舞台上的地位。FAST提供的不仅是观测机会,更是通过共享数据和技术为科学发展作出的全球性贡献。


2024年9月,中国天眼迎来了建成八周年的庆典,并启动了核心阵试验样机建设,这将进一步提升FAST的分辨能力与观测精度。FAST通过增加辅助天线来实现从射电暂现源定位到综合孔径成像的跨越,意味着未来其观测能力将实现质的飞跃,不仅继续在脉冲星的探索上保持领先,还将在深空探测、近地天体监测等方面发挥战略性作用。

从贵州大山深处的艰难建设到如今世界级的科研成果,FAST以其超高灵敏度和突破性的发现,极大扩展了人类对宇宙的理解,为科学界提供了一个“看得更远、听得更深”的机会。

正如FAST总工程师姜鹏所说:“它不仅帮助我们发现更多未知的天体,更重要的是给了我们探索宇宙未知奥秘的机遇。”

未来,FAST将在世界天文学舞台上继续书写更多传奇,或许在某一天,“春风得意马蹄疾,一日看尽‘宇宙星’”能成为现实!

资料来源:央视新闻、新华社、国家天文台、中国科学院等

(大众新闻编辑 姜凯宁 实习生 王大千 整合 策划 李萌博)

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