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來,帶你看看“中國天眼”的宇宙視野

來源:  科技日報       作者:齊健 尹南 彭茜      發布時間:2021-4-19 18:36  |  

3月31日起,世界最大的單口徑射電望遠鏡——被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)正式對全球科學界開放,把它拓展出的觀察宇宙的視野分享給全世界。

通過“盲搜”來發現脈沖星

“中國天眼”是迄今世界最大且最靈敏的射電望遠鏡,它的靈敏度是此前世界第二大的美國阿雷西博望遠鏡2.5倍以上。天文學家根據靈敏度測算,它能有效探索的空間范圍擴大約4倍,極大拓展了人類觀察宇宙視野的極限,目前已能接收到100多億光年以外的電磁信號。

天文學家介紹,射電望遠鏡觀測的是肉眼不可見的電磁波,它“眼中”的星空,不是一張常規的由恒星和星云等組成的星圖,而更像是一個由宇宙空間中各種電磁信號組成的數據庫。專家曾預計,“中國天眼”10年中的數據存儲需求接近1億GB。

國家天文臺給“中國天眼”確立了優先研究突破領域,其中銀道面脈沖星巡天的目標,是通過對掃描星空的海量數據進行分析,全面更新脈沖星和近鄰宇宙的氣體分布圖像。截至目前,它已發現300多顆脈沖星,未來5年這一數字有望達到1000顆,甚至有望幫助人類發現銀河系外的第一顆脈沖星。

據“中國天眼”首席科學家、中國科學院國家天文臺研究員李菂介紹,“中國天眼”已發現的脈沖星,大部分來源于一種叫漂移掃描的觀測模式。漂移掃描可以被稱為“盲搜”,就像我們夜晚掃視星空一樣。結合深度學習人工智能,天文學家可以對海量巡天數據進行快速搜索。

另一種常用觀測模式叫跟蹤,就像我們盯著一顆星星看。優先研究突破領域之一的仙女座大星系中性氫成像和脈沖星搜尋,一方面是為了進一步揭秘距銀河系最近的代號M31的這個河外星系,另一方面天文學家希望通過跟蹤來捕獲銀河系外的第一顆脈沖星。

全世界都對FAST翹首以盼

智利大學教授、哈佛大學天體物理學博士迭戈·馬多內斯日前接受新華社記者專訪時說,全世界都在對“中國天眼”翹首以盼,它將對天文學研究產生巨大影響。

“‘中國天眼’觀測天空的范圍更廣,擁有更好的靈敏度和空間角分辨率。利用‘天眼’,我們在未來的10年、20年甚至50年,將會獲得豐碩成果。”馬多內斯說。

“中國天眼”是迄今世界最大且最靈敏的射電望遠鏡,靈敏度是美國阿雷西博望遠鏡2.5倍以上,能有效探索的空間范圍擴大約4倍,極大拓展了人類觀察宇宙視野的極限,目前已能接收到100多億光年以外的電磁信號。

馬多內斯介紹說,“中國天眼”是目前同類望遠鏡中最大的、毫無疑問也是最好的,可進行低頻觀測。在阿雷西博望遠鏡垮塌后,“天眼”就成為全世界唯一此類規模的射電望遠鏡。

阿雷西博望遠鏡于1963年建成,口徑305米,在“中國天眼”建成前,是世界最大的單口徑射電望遠鏡。去年11月19日,美國國家科學基金會宣布阿雷西博望遠鏡將退役。12月,阿雷西博望遠鏡因結構失控而垮塌。

此次“中國天眼”把它拓展出的觀察宇宙的視野與全世界分享,讓馬多內斯看到中智兩國天文學合作的前景。

他說,期待利用“中國天眼”的低頻觀測能力開展研究,這對于探測宇宙中更復雜的分子非常重要。他希望做一些光譜檢索工作,聚焦在低頻波段研究恒星形成區的星際氣體分子。

馬多內斯說,中國一直在與智利進行天文學方面的開放和務實合作,中國一些大學和天文臺尋求和智利方面簽訂合作協議。他認為,兩國加強人員和學術交流非常重要。

(編輯:于思洋

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