日前,借助被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)的最新观测,我国科学家在快速射电暴研究方面取得一系列重大成果。10月29日和11月4日,两篇相关研究成果在《自然》杂志发表,让“中国天眼”再次成为射电天文学界的焦点。
正式运行300天以来,被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)已发现脉冲星数量超过240颗。我国科研团队借助FAST,迅速成为国际快速射电暴领域的核心研究力量。
有力支持高水平研究
快速射电暴如何产生?此前的理论研究主要分成两种,一种认为这样的毫秒射电爆发来自粒子碰撞,而另一种则认为它是粒子在强磁场中穿行产生的。
“FAST的观测结果直接终结了争论,通过对11次射电爆发的高灵敏度偏振信号解析,我国科研人员用直接的观测结果否定了粒子碰撞的理论。”中国科学院国家天文台首席研究员韩金林说。
凭借着一系列的FAST观测“实证”,我国相关科研团队迅速成为国际快速射电暴领域的核心研究力量。
FAST于2016年落成,它的反射面面积相当于大约30个标准足球场,大大拓展了人类在射电波段的视野,也使中国射电天文学家终于有机会走到科学探索的最前沿。
正式运行300天以来,FAST展现的科学实力令人惊喜。FAST近一年的观测服务超过5200个机时,超过预期目标近两倍,累计发现脉冲星数量超过240颗,基于FAST数据发表的高水平论文达到40余篇。
“1967年,人们发现了第一颗脉冲星;直到50年后,中国人才用自己的射电望远镜FAST发现了第一颗新脉冲星。”FAST科学委员会主任、中科院院士武向平说,“在很短时间内,FAST已经发现了240多颗脉冲星,我们期望在未来5年,这一数字能达到1000颗,甚至能找到银河系外的第一颗射电脉冲星。”
“明年,FAST还会对全世界开放。”武向平认为,未来10年,中国将迎来射电天文发展的黄金时期,“我们要利用这个宝贵的窗口期,做出重大的科学发现,为人类探索和认识宇宙做出重大贡献。”
科学潜力将进一步显现
巨大工程体量、超高精度要求及特殊的工作方式,给FAST提出了前所未有的技术挑战,为此,工程团队开展了一系列的技术攻关。FAST工程建设实现了多项自主创新,显著推动了我国相关产业技术的革新与发展。
“FAST的先进测量技术远不止于望远镜本身,在其它领域有重要的应用前景。”国家天文台研究员、FAST总工程师姜鹏说,“比如,在高精度地矿勘探方面,可以利用惯性组件与卫星导航融合技术,为重力测量提供高精度的位置和方位姿态基准;在海洋测绘中,采用惯性组件与声呐等测量技术融合,实现海底测绘,为勘探区作业的机器设备建立高精度的时空和姿态基准。”
随着性能的提升,FAST的科学潜力还将进一步显现。国家天文台台长、中科院院士常进说:“FAST超高灵敏度使其在射电瞬变源方面具有重大潜力,有望在短时间内实现纳赫兹的引力波探测、捕捉到宇宙大爆炸时期的原初引力波,为研究宇宙大爆炸原初时刻的物理过程提供数据支撑。同时它还有能力将我国深空探测及通信能力延伸至太阳系边缘,满足国家重大战略需求。”
据人民网