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“中国天眼”首次发现2颗新脉冲星 有哪些意义

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妙不可言 发表于 2017-10-10 17:18:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
▲“中国天眼”射电望远镜首次发现2颗新脉冲星。(图/央视)

中国科学院国家天文台10月10日宣布,科学家利用被誉为“中国天眼”的世界最大射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)在银河系内发现了两颗新的脉冲星。这是中国人首次利用自己独立研制的射电望远镜发现脉冲星。 这两颗新脉冲星已通过国际认证,代号分别为J1859-01和J1931-01,前者自转周期为1.83秒,据估算距离地球约1.6万光年;后者自转周期为0.59秒,据估算距离地球约4100光年。两颗脉冲星分别由FAST于今年8月22日、25日在南天银道面通过漂移扫描发现。(新华社)

>>什么是脉冲星?

什么是脉冲星?它有什么“惊人”之处? 这是一种高速自转的中子星,是巨大的恒星爆炸后所形成的星体。它的密度极高,每个立方厘米就重达上亿吨,换句话说,一块方糖大小,就相当于地球上一万艘万吨巨轮的总重量。

地球自转一周要24小时,而脉冲星每秒旋转能达到上万次,也正因为这样,脉冲星会发射周期性的射电脉冲,是宇宙中最精确的时钟。它的磁场,达到万亿高斯,比地球磁场高万亿倍。(新华社)

▲资料图(图/新华社)

>>探测脉冲星有啥意义?

脉冲星特殊的物理特性,让它在计时、引力波探测、广义相对论检验等领域具有重要应用。国家天文台研究员李菂介绍,脉冲星的本质是中子星,具有在地面实验室无法实现的极端物理性质,是理想的天体物理实验室,对其进行研究,有希望得到许多重大物理学问题的答案。譬如:脉冲星的自转周期极其稳定,准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学及技术应用提供了理想工具。(央视新闻)

过去的50年,人类发现了多少脉冲星?不完全统计,人类发现的脉冲星家族已经有2700多个成员。 中国人为什么一直跟脉冲星无缘? 因为“中国天眼”FAST才1岁,而“美国天眼”Arecibo已经54岁了。

在“中国天眼”之前,所有的望远镜都只能看见银河系里的脉冲星。随着“中国天眼”加入射电望远镜家族,科学家预测人类发现的脉冲星家族有望扩员一倍,而且会看见河外星系的脉冲星,或者看见围绕黑洞的脉冲星。(新华社)

▲资料图(图/新华社)

>>什么是FAST?

FAST项目是由国家天文台研究员、FAST工程首席科学家、总工程师南仁东带领团队逾20年的预研、推动及建设,在国家发改委支持下,于2016年9月25日竣工。FAST落成启用以来,受到来自国内外、社会各界的高度关注和期待。习近平等党和国家领导人也对FAST提出了明确的指示和要求:早出成果、多出成果、出好成果、出大成果。

FAST位于贵州省平塘县名为大窝凼的喀斯特洼地之中,基于三项全部中国知识产权的自主创新——选址方法、索网主动反射面、柔性索结合并联机器人的馈源支撑,FAST突破了射电望远镜工程极限,建成为世界最大的单口径射电望远镜,其接收面积相当于30个足球场大小。这个被南仁东研究员定义“为下一代天文学家准备的观测设备”,是目前世界上最灵敏的单口径射电望远镜。(新华社)

▲资料图:世界最大单口径射电望远镜FAST主体工程完工。(图/视觉中国)

>>为何建在深山里?

2016年11月5日,FAST总工艺师王启明向媒体解密了中国“天眼”的三大创新点。

其中一个创新点是“利用天然的喀斯特洼坑作为台址”。王启明一句话就说中了不少人心中的疑问。“大家可能会觉得,为什么我们要做深山里做‘天眼’,是不是在其他地方挖一个坑也可以。”

他解释称,“但如果是人工挖的坑,一下雨就变成水库了”。FAST项目选址科研团队负责人宋建波也曾在接受媒体采访时表示,山体里的水系统对望远镜的“人身安全”意义重大,一旦“窝”底的排水系统堵塞,山体中的水将无法流入地下暗河,望远镜就有被淹没的危险。

虽然中国“天眼”所处的平塘县雨量充沛,但当地的喀斯特地貌恰恰具备岩石透水性。王启明表示,此处的天然喀斯特地貌正利于排水,虽然贵州黔南雨水丰沛,但这里下雨一般不会存水。

在FAST之前,世界上最大的射电望远镜是美国的阿雷西博(Arecibo)300米口径射电望远镜。该望远镜是固定望远镜,不能转动,只能通过改变天线溃源的位置扫描天空中的一个约20°的带状区域,而FAST的球冠张角达到110°-120°。(中新网)

▲资料图:世界最大单口径射电望远镜FAST主体工程完工。(图/视觉中国)

>>“中国天眼”景区对外开放吗?

世界最大单口径射电望远镜FAST“中国天眼”景区已正式向游客实行免门票政策,景区只收取每人50元的景区摆渡车票,天文体验馆门票为每人50元。

据了解,为确保大射电望远镜在工作中不受干扰,大射电望远镜5公里核心区为“静默区”,屏蔽所有移动信号。游客进入大射电观景台前,凭景区门票在游客服务中心扫码寄存个人手机、数码相机、智能手环等一切电子产品。目前,景区内已设置多个有线电话亭,游客可免费拨打国内电话。为减少人流密集对望远镜的干扰,每天景区接待游客限量2000人。

▲资料图:超级天眼”模型。(图/视觉中国)

>>“中国天眼”之父是谁?

2017年9月15日,南仁东的生命戛然而止,享年72岁。10天后,由他发起并领导完成的世界最大单口径射电望远镜FAST,迎来落成启用一周年的纪念日。人们为有“中国天眼”这一大国重器自豪之余,更多了分遗憾——这个工程的最主要缔造者,没能亲眼看到这一切。

南仁东是FAST最早提出者之一。

▲资料图:南仁东。(图/中国经济网)

1993年在日本东京召开的国际无线电科学联盟大会上,与会科学家提出,要在全球电波环境恶化到不可收拾之前,建造新一代射电“大望远镜”。

以时任中国科学院北京天文台副台长南仁东为首的中国天文学家提出了一个大胆的方案——在中国境内建造大型单口径射电望远镜。而当时中国最大的射电望远镜口径只有不到30米。(中国青年报)

作为首席科学家,南仁东主导和参与了FAST项目每个工程难题,带领FAST渡过一次又一次危机。

巨大的“天眼”里,熔铸了南仁东的心血,更熔铸了他的感情。在FAST建造过程中,这位低调沉默的硬汉常常触景生情吟诗咏志。2008年底,FAST奠基时,奠基石上就刻着南仁东亲自拟的对联:“北筑鸟巢迎圣火,南修窝凼落星辰。”(中国搜索)


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