洞悉宇宙的“中国天眼”

【晒晒咱的国之重器16】

光明日报记者 詹 媛

身在洼地,却能捕捉遥远星系的极微弱信号。这是怎么做到的?

这,就是我国500米口径球面射电望远镜——“中国天眼”(FAST)的过人之处!

它是世界最大单口径射电天文望远镜,目之所及,即是“光年之外”;“功力”强大,洞悉深暗宇宙。

山廓作眼睑,圈梁是眼眶,反射面板当眼球,馈源舱为瞳孔——高空看它,银色巨“眼”,气象非凡:它的口径达500米,相当于30个足球场的接收面积,光反射面板就有4450块;除了大,值得骄傲的还有,它是世界上灵敏度最高的射电望远镜。

众所周知,天文学是一门高度依赖观测设备的科学。没有观测设备,只能开展理论研究或者根据别人的资料进行研究。

现在好了!历时22年,有了“天眼之父”南仁东倾毕生心血建成的“中国天眼”,“我们在国际天文学领域的地位不一样了……在射电天文学领域,我们已经进入第一方队。”中国科学院院士、FAST科学委员会主任武向平说。

引力理论、星系演化,乃至物质和生命的起源,解锁这些困扰人类已久的宇宙奥秘,“中国天眼”可以发挥什么作用?

来看看它的成绩单吧!

正式验收两年来,已发现约500颗脉冲星,成为世界上发现脉冲星效率最高的设备。“我们有信心搜寻到1000颗脉冲星。”国家天文台首席研究员韩金林说,作为大质量恒星死亡后的残骸,脉冲星长期以来都是天文和物理的前沿研究领域,对其发现和研究,是国际上大射电望远镜关键科学目标之一。“中国天眼”,已经成为世界上最强大的脉冲星搜寻利器!

年观测时长超过5300小时,已远超国际同行预期的工作效率;基于观测数据发表的高水平论文达到120余篇……其中,快速射电暴(宇宙中最明亮的射电暴发现象)研究成果发表于国际科学期刊《自然》杂志,使得我国相关科研团队迅速成为国际快速射电暴的核心研究力量。1月6日,《自然》杂志以封面文章形式发表“中国天眼”中性氢谱线测量星际磁场的重大进展,人类破解恒星诞生谜题又前进了一步。

按照科学目标和相关战略规划,“中国天眼”还确立了多个优先和重大项目,包括多科学目标漂移扫描巡天、中性氢星系巡天、银河系偏振巡天、脉冲星测时、快速射电暴观测等。

科技创新离不开国际合作和开放共享。

“中国天眼”在建设之初,即确立了按照国际惯例逐步开放的原则。从2021年3月31日向全球科学家开放观察申请至今,“中国天眼”已收到全球共7216小时的观测申请,最终,14个国家(不含中国)的27份国际项目获得批准,并于2021年8月启动。

好消息不断——“中国天眼”正在考虑拿出1%的观测时间对全国中小学生开放。“中小学生可以提出好的科学想法,由专业天文学家帮助他们来实现。”武向平说。

洞悉宇宙,全人类将借助“中国天眼”,获得更广阔的视野。

《光明日报》( 2022年01月25日 01版)