中國望遠鏡發現脈衝星實現“零的突破”之三大關鍵詞

中國望遠鏡發現脈衝星實現“零的突破”之三大關鍵詞

 中新社北京10月10日電 題:中國望遠鏡發現脈衝星實現“零的突破”之三大關鍵詞

  中新社記者 張素

  中國科學院國家天文台10日在北京宣布500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)取得首批成果:找到6顆新的脈衝星,實現中國科學家用中國望遠鏡發現脈衝星“零的突破”。記者截取三個關鍵詞進行解讀。

  資料圖:位於中國貴州省內的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)。中新社記者 賀俊怡 攝

  望遠鏡:開啟尋星的激越時代

  中國自主研製的FAST坐落於貴州省喀斯特窪地之中,其接收面積相當於30多個足球場大小,是目前世界上最靈敏的單口徑射電望遠鏡。

  它有多靈敏?經橫向比較,FAST發現第一顆新脈衝星僅用了52.4秒觀測,得到的信號噪聲比值是澳大利亞64米口徑望遠鏡Parkes驗證時所用2100秒觀測的3倍。

  人類已尋找到2500多顆脈衝星,有一半源於擁有先進技術和優越地理位置的Parkes。有分析稱,FAST未來有望找到4000餘顆脈衝星。

  中國科學院國家天文台研究員、FAST工程副總工程師李�當日介紹了FAST脈衝星搜索規劃,接下來將“嘗試計時觀測,開啟中國望遠鏡發現中子星的激越時代。”

  尋找脈衝星僅是FAST所列科學目標之一。李�對中新社記者說,FAST也在巡視宇宙的中性氫、獲取銀河繫結構、探索太空生命起源等方面進行調試。

  脈衝星:聆聽宇宙的穩定心跳

  脈衝星是一種特殊的中子星,在銀河系中主要分佈於銀盤和球狀星團中。它的輻射束周期性快速掃過地球,地球人由此捕捉到一個個周期脈衝。這種極端天體在1967年被約瑟琳·貝爾意外發現,人們將首顆脈衝星編號為CP1919——FAST在2016年首次試觀測,對準的也是這個目標。

  更通俗地說,脈衝星是巨大的恆星們死亡后留下的緻密遺骸,“比太陽還要重,卻只有北京市五環那麼大。”它們旋轉飛快,通常幾秒就能自轉一周,快的甚至1秒內自轉數百圈。

  中國科學院國家天文台當日公布了由FAST發現的兩顆脈衝星。其中一顆據估算距地球4100光年,自轉周期0.59秒,李�將觀測信號比喻為“孩子的心跳”。

  發現脈衝星有什麼用?科學家們回答,一方面在於它具有地面實驗室無法實現的極端物理性質,研究它有望得到重大物理學問題的答案;另一方面在於它是深空導航等重大科學及技術應用的理想工具。

  比如通過長期監測快速旋轉的射電脈衝星,選取一定數目的脈衝星組成計時陣列,可以探測來自超大質量雙黑洞等天體發出的低頻引力波。

  新發現:國之重器的承上啟下

  FAST還處於調試階段,望遠鏡的指向調節尚不靈活,因此科學家們採用“漂移掃描”方式進行觀測。所謂漂移掃描類似於“守株待兔”,即望遠鏡固定指向天頂,等待天體“運動”到望遠鏡的視野里。

  FAST的調試難度不亞於建設難度,FAST調試組組長姜鵬說,調試工作涉及測量、控制、力學、电子學、天文等多學科領域,在500米尺度上實現毫米級測量及控制精度,“沒有成熟經驗可供參考”。

  姜鵬及他的團隊正在圍繞調試及運行階段的一些關鍵技術展開研究,並取得重要進展,例如基於陶瓷電容技術研製的高壓濾波器,對新疆110米口徑、雲南120米口徑的望遠鏡也有重要借鑒意義。

  中國科學院國家天文台台長嚴俊透露說,經過一年緊張調試,FAST調試進展超過預期及國際同類大型設備的慣例。此外,FAST積累了700個小時的試觀測時長,提前超額完成了本年度的試觀測任務。

  嚴俊說,FAST將在未來兩年繼續調試以達到設計指標、通過國家驗收,早日面向國內外學者開放。(完)

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