FAST望远镜将正式开放 无望刻画晚期宇宙图景

2019-03-11 09:52 科技日报

只管远在贵州省黔南州平塘县的深山里,但有“中国天眼”之称的500米口径球面射电望远镜(FAST)不停以来都备受注目。

“近来我们和天马望远镜团队互助,初次乐成完成团结观察,这标记着FAST具有了团结组网观察的本领。” 中国迷信院国度地理台FAST总工程师、研讨员姜鹏日前在担当科技日报记者专访时说道。

天马望远镜是海内最大的全可动射电望远镜。在姜鹏看来,两台望远镜团结观察乐成意义庞大,无望进一步提拔我国VLBI(甚长基线干预干与丈量)网的敏捷度程度,有助于迷信家们展开高敏捷度、高辨别率的射电地理观察。

现在,FAST工程团队还在紧锣密鼓地展开相干调试事情,为行将到来的国度验收做预备。建成以来,FAST获得了哪些希望?将来无望在哪些范畴资助迷信家获得打破?记者就此采访了相干专家。

完成“零的打破” 找到55颗新脉冲星

2016年9月,FAST在贵州完工。从一个想法,到终极完工,FAST身上凝结了几代地理人的心血与空想。它的到来,使得中国望远镜在探求新脉冲星的征途上完成了“零的打破”。

完工后的FAST进入试运转、试调试阶段。处于调试阶段的FAST不负众望,在一年左右的工夫里有了新的发明。2017年10月,中国迷信院国度地理台在北京举行旧事公布会,晒出了FAST的首张结果单。

中国迷信院国度地理台研讨员李菂在这次公布会上先容,FAST调试希望凌驾预期,探测到数十颗优质脉冲星候选体,有两颗经过国际认证。此中首颗被认证的新脉冲星,是中国望远镜发明的第一颗新脉冲星。

观察对付展开地理学研讨的紧张性不问可知。北都门范大学地理系传授何香涛曾撰文指出:“一批年老的中国人,包罗我本身,走出国门,才晓得了什么是近代地理学。尤其明确了,地理学的真理在于观察。”

“没有一流的观察设置装备摆设,拿不到一手的观察数据,相干的实行和实际研讨就很难孕育发生大的影响。”恒久从事脉冲星相干研讨的北京大学物理学院地理学系传授徐仁新说道。

而如今,观察数据不再是愁人的题目。自找到第一颗新脉冲星以来,FAST在脉冲星发明上渐渐有了更多的斩获。中国迷信院国度地理台官方材料表现,停止现在,FAST曾经探测到80颗优质的脉冲星候选体,此中55颗被证明为新发明的脉冲星。

数项目标超预期 打造最敏捷的“眼睛”

按方案, FAST工程要在本年3月担当国度验收,触及工艺、设置装备摆设、档案等五大项目。经过验收后,FAST将正式对外开放,为有需求的迷信家提供办事。

国际上着名的大型射电望远镜建成后,每每都要颠末数年,乃至更永劫间的调试磨合,才气以最佳形态进入使用阶段。

“就比如一台刚研制出来的家电,研发职员还要对它做各项功能目标测试,凭据测试结果举行调解,确保它切合设计时提出的各项要求,可以或许为用户提供高质量的办事。”徐仁新举例道。

作为天下最大的单口径射电望远镜,在没有先例可循的环境下,FAST的调试事情无疑是极具挑衅的。全新的事情形式使得FAST具有超大的吸收面积,也让它具有别的望远镜所无法相比的敏捷度上风。

姜鹏先容,FAST仅反射面就必要2000余台促动器协同控制,并且索网把全部促动器都连成了一个团体,可以说是“牵一发起满身”。

重达30吨的馈源舱高悬在空中,怎样确保整个体系的宁静性是姜鹏要思量的头号大事。别的,对FAST全部子体系的功效性整合也是项体系工程。FAST由几十家单元团结研制,每家单元重要卖力完本钱地体系的调试事情,末了由FAST团队完成整合。

姜鹏先容,FAST团队足足花了半年的工夫,细致查对控制体系的代码,举行须要的修正和美满,梳理差别数据通讯协议的数据接口,终极提早完成远望远镜的功效性调试使命。

令姜鹏感触欣喜的是,颠末两年多的告急调试,FAST的数项功能目标凌驾预期,在敏捷度、体系乐音、指向精度等要害技能目标上,曾经到达了国度验收尺度。“可以说,调试后的FAST是当之无愧的天下上最敏捷的射电望远镜,可以资助人类相识更迢遥、更晚期的宇宙”。

行将正式开放 无望刻画晚期宇宙图景

陪同着FAST正式开放日期的邻近,FAST团队正在向包罗徐仁新在内的迷信家征集使用需求。各人都在等待,FAST能带来更多打破性的迷信发明。

征采和监测射电脉冲星是FAST的焦点迷信目的。银河系中有少量脉冲星,但由于其信号暗弱,易被天然电磁信号滋扰吞没,现在只观察到它们中的一小部门。具有极高敏捷度的FAST望远镜是发明脉冲星的抱负设置装备摆设。

由恒星演化和超新星发作孕育发生的脉冲星,因发射周期性脉冲信号而得名。脉冲星的素质是中子星,具有在空中实行室无法完成的极度物感性质,是抱负的天体物理实行室。

研讨脉冲星,无望失掉很多庞大物理学题目的答案。徐仁新举例道,可以加深我们对付天然界当中引力、强力等基真相互作用的明白,而且脉冲星也是探测宇宙极低频引力波的东西。

异样是脉冲星,也有“优劣”之分。徐仁新表明道,所谓“好”的脉冲星,指的是计时精准的毫秒脉冲星。想要经过脉冲星计时阵来探测引力波,就必要找到计时精度极高的毫秒脉冲星,这也正是FAST重点征采的工具。

别的,迷信家还等待经过强盛的FAST观察到一些难过一见的脉冲星“珍品”,好比双星体系里的脉冲星。对单个脉冲星而言,测定其质量很困难,但在双星体系里,就能使用轨道等信息测定其质量。

“现在观察发明脉冲星的最大质量约为2倍太阳质量,足以清除不少脉冲星外部布局模子。但要是我们能经过FAST找到更大质量的脉冲星,无疑会是推翻性的发明,将修正脉冲星布局模子并深化人们对付极致密物质形态的明白。” 徐仁新预测道。

不但是探求脉冲星,FAST还将探寻晚期宇宙的蛛丝马迹——中性氢云团的辐射。徐仁新先容,中性氢云团是宇宙中未被引力塌缩成恒星的氢原子气体,经过观察中性氢辐射,能获知星系之间互动的细节,还大概发明晚期宇宙中方才构成的氢原子的漫衍形态,资助迷信家更准确地刻画出晚期宇宙的图景。(记者唐婷)

责编:李文瑶
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