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世界上最大的单碟射电望远镜中国天眼现已全面投入使用

  • 科学
  • 2019-09-10 16:34:33
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中国的500米孔径球面射电望远镜,被称为FAST,是世界上最灵敏的听音设备。单盘射电望远镜由4,450个独立面板组成,可扫描天空,探测宇宙的低语和叫喊声。它被置于30个足球场大小的自然地球洼地中。它的收集面积是世界上最大的射电望远镜的两倍多,这个望远镜是波多黎各阿雷西沃的一个305米高的望远镜。随着2016年的建设完成,FAST经过了严格的测试,并且在被认为完全投入使用之前还有一个障碍。

在9月底,这个1.71亿美元(12亿人民币)的项目将在中国进行最终审查,称为国家建筑验收。

“我们非常希望审查的成功在国家一级,然后我们会从一个建设项目,一个完整的工厂转型,”力敌,该快的首席科学家和领导者说,无线电中国国家天文台的天文划分科学院(NAOC)。NAOC监督FAST。

“一旦我们通过这次审查,FAST就成为了探索宇宙的公认望远镜,”FAST的首席工程师兼NAOC FAST运营与发展中心副主任姜鹏说。“自2019年4月以来,中国天文学家一直对它开放。在全国建筑验收之后,它将向世界各地的天文学家开放。”

为使审查取得成功,FAST必须符合2008年拟议设计中最初规定的规范,例如望远镜的灵敏度和性能。NAOC在今年早些时候进行了内部审查,证明望远镜即使不是比计划更敏感。

FAST的建设虽然完全由中国政府资助,但涉及与包括澳大利亚联邦科学与工业研究组织在内的国际组织的合作,但究竟谁在国际社会中将能够使用FAST-以及在何种程度上仍然是待决定。虽然李和江都强调了国际合作的重要性(他们都使用澳大利亚和波多黎各的射电望远镜数据进行了研究),但决定权在于中国政府。

“我们对FAST的希望是一个开放天空的政策,其目标是推进人类的工作,”李说。

例如,这项工作可能包括检测脉冲星。当一颗巨星自身坍缩时,它会形成一颗密集的中子星,它会旋转,每隔一段时间就会发出一束强烈的辐射。光束称为脉冲星,无法目视观察。然而,由于闪光灯是无线电信号,科学家们可以使用像FAST这样的射电望远镜来监听它。一旦他们检测到脉冲星,他们就可以用它来识别和测量其他物理现象的行为,例如引力波。

在短短的几年里,FAST已经在科学上运作,他们已经取得了重大的科学进展,包括发现了130个新的脉冲星候选者,其中93个被其他射电望远镜证实。相比之下,波多黎各的阿雷西博天文台自1968年以来发表了200个脉冲星的发现。

“我们的目标是赶上,”李说。“最终每年都有数百个新发现。”

除了脉冲星之外,研究人员正在寻找快速无线电爆发(FRB) - 无法解释但极其充满活力的无线电信号,它们比脉冲星更响亮,尽管距离更远。8月29日,FAST从FRB 121102中发现了数十次爆发,这是有史以来发现的第一个重复FRB源。自2012年发现以来,全球各大型望远镜一直在监测这种震源。然而,FAST是第一台在如此短的时间内探测到这么多爆发的望远镜,证明了它的灵敏度和处理能力。FAST科学团队现在正在分析数据,这可能有助于阐明FRB的起源。

他们也在寻找氢,这是宇宙中最丰富,最可疑的最古老元素。

“我们将发现好奇的排放,”江说。“这些观测可以提高我们对高能物理,恒星演化和星系演化的理解。”

他们还组织了两次大型调查,大约需要五年的时间来扫描天空,还有十年时间专门用于分析所收集的信息。

“这些计划是直截了当的,也是我们可以计划的研究的原因,”李说。“但总有一些未知和未知的未知因素需要创造性的规划。”

据李说,调查将占据FAST扫描时间的50%左右,在此期间,研究人员还将寻找具有磁场的系外行星,这是支持生命的重要组成部分。

现在FAST正在接近最后审查阶段,李说他放心了。

“我对此并不感到焦虑,”李说。“FAST超出了我自己的期望。我非常感谢我们的主要推动者和创始人Nan Rendong博士,以及优秀,勤奋的工程团队。我们已经收集了足够多的数据供我工作我职业生涯的其余部分。我们可以学习很多东西。“

江说他很兴奋,但也觉得有责任让FAST变得更好。在有兴趣开展研究项目的个体研究人员的第一次提交过程中,FAST收到了133份提案,其中有500多名副科学家。

“这些人还带来了学生和初级科学家,”江说。“他们可以利用FAST数据建立自己的职业生涯。我们希望越来越多的科学家能够利用FAST在未来产生出色的科学成果,使我们的努力更加有意义。”

Li和Jiang都认为FAST是自2000年以来中国指数科学增长的产物。

“我们是科学和技术基础设施的巨大进步的受益者,”李说。“我们也是一个贡献者。我们希望通过让FAST成为一个成功的建筑项目,同时也可以成为射电天文学的全球里程碑,继续做出贡献。”

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