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“中国天眼”捕获宇宙“脉冲” 名副其实天籁之音

2017-10-17 15:34
仪表先驱
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它时强时弱、若隐若现,仿佛穿越亘古蛮荒而来;它源自茫茫宇宙深处,是名副其实的“天籁之音”。它就是根据脉冲星信号振幅转换为声音后制作的一段音乐,蕴含着等待破解的宇宙之谜,深邃而神秘。这段神秘“天籁之音”只有短短30秒,却是贵州平塘国际天文体验馆的“镇馆之宝”,而捕捉到脉冲星信号、探测其振幅的是“中国天眼”即500米口径球面射电望远镜(FAST),它就坐落在平塘一个被称作“大窝凼”的喀斯特地貌巨型洼坑中。

位于贵州平塘的500米口径球面射电望远镜(FAST)

实现“零”的突破

FAST是具有中国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。2016年9月,FAST建成并开始接收来自宇宙深处的电磁波,进入试运行、调试阶段。一年来,FAST不知疲倦地扫描巡天,敏锐地捕捉各类信号,取得振奋人心的发现。10月10日,FAST团队在京举行发布会表示,“中国天眼”探测到优质脉冲星候选体达数十个,其中目前已通过系统认证的脉冲星达6颗。

中国科学院国家天文台在发布会上公布了其中两颗脉冲星的具体信息。一颗自转周期为1.83秒,距离地球约1.6万光年;另一颗自转周期为0.59秒,距离地球约4100光年。它们分别由FAST于今年8月22日、25日通过漂移扫描发现的。

FAST超乎寻常的表现一举实现了中国在脉冲星发现领域“零的突破”,为世界射电天文学发展作出了突出贡献。国际天文学界因此把更多关注的目光投向中国。正如国际知名的澳大利亚帕克斯64米射电望远镜科学主管乔治?霍布斯所说的那样,“中国天眼”的调试以及逐渐产出成果是目前国际天文学界最激动人心的事件之一。

1967年,英国人乔斯琳?贝尔发现了新型天体脉冲星,该项发现后来获得了诺贝尔物理奖。至今,被人类发现的脉冲星至少有2700颗。研究表明,这类天体是一种高速自转的中子星,由恒星演化和超新星爆发产生。其密度极高,每立方厘米重达上亿吨,一块方糖大小就相当于地球上一万艘万吨巨轮的重量。脉冲星的自转周期极其稳定,其稳定度比目前最稳定的氢原子钟还要高1万倍以上,被誉为自然界中最稳定的天文时钟,而精准的时钟信号是为航天器导航的必要前提,因而脉冲星也被称作人类星际航行的“灯塔”。此外,由于脉冲星是在蹋缩的超新星的残骸中发现的,对它们的观察研究有助于人类了解星体蹋缩,揭示宇宙诞生和演变的奥秘。

20余载成就巡天重器

FAST调试阶段首批成果发布会专门举行了默哀仪式,表达对FAST工程总工程师兼首席科学家南仁东的哀思。就在约1个月前,FAST即将迎来落成一周年之际,他却溘然长逝,令人不胜唏嘘。为FAST工程的立项、建设和调试工作,南仁东带领团队艰苦奋斗20余载,而他也因对该工程的卓越贡献,被誉为“中国天眼之父”。

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