參考消息網11月3日報道上個月,，中國科學院國家天文臺宣布,，500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）經過一年緊張調試，已實現指向,、跟蹤,、漂移掃描等多種觀測模式的順利運行，并確認多顆新發(fā)現脈沖星。
宇宙從哪里來,，將要到哪里去,？人類認識宇宙經歷了復雜而崎嶇的過程，直到上世紀中葉,，“大爆炸宇宙論”才逐漸主宰大多數人的宇宙觀,。但要真正回溯原初宇宙，天文學還有眾多謎團有待發(fā)現和解答,。
上世紀末,，中國天文學家提出獨立研制一臺新型的喀斯特單元，即500米口徑球面射電天文望遠鏡,。這個中國人對回溯原初宇宙的響應,，后來成了人們熟知的“中國天眼”。
被稱為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）
“天眼”發(fā)現脈沖星首獲確認
9月10日,，從澳大利亞帕克斯望遠鏡上傳回令人振奮的消息,，“天眼”于8月22日和8月25日在南天銀道面掃描到的兩顆脈沖星候選體得到確認，這是中國人利用自主研制的天文望遠鏡發(fā)現的第一批脈沖星,。
從預研究到建成,，歷時22年，中國科技工作者克服了關鍵技術無先例可循,、關鍵材料急需攻關,、核心技術遭遇封鎖等困難，把一臺設計和結構均無先例可循的可變反射面射電望遠鏡從圖紙變?yōu)楝F實,，在望遠鏡口徑,、靈敏度、分辨率,、巡星速度等關鍵指標上全面超越國際先進水平,。
“天眼”在設計之初并沒有明確的科學目標，但當這臺世界最大的單口徑射電望遠鏡落成后,，巡視宇宙中的中性氫,、觀測脈沖星、主導國際低頻甚長基線干涉測量網,、探測星際分子、搜索可能的星際通訊信號都成為它擅長的領域,。
2017年8月,，“天眼”成功實現了指向、跟蹤,、漂移掃描等多種觀測模式的順利運行,。“天眼”工程副總工程師、中科院國家天文臺射電天文研究部首席科學家李菂領銜的團隊,，在短短一個月內就通過漂移掃描發(fā)現了數十個優(yōu)質脈沖星候選體,，但仍處于調試期的“天眼”不具備認證脈沖星的資格，直至“天眼”發(fā)現的兩顆脈沖星候選體在今年9月得到澳大利亞帕克斯望遠鏡的確認,。
中科院國家天文臺10月10日宣布,，“中國天眼”發(fā)現2顆新脈沖星，距離地球分別約4100光年和1.6萬光年,。
“天眼”可以“尋找外星人”,？
看似調試期間的偶然發(fā)現，其實有著必然性,。自2015年起,，“天眼”團隊就與貴州師范大學合作，聯合搭建早期科學數據中心,，開展在脈沖星觀測領域很少被運用的漂移掃描,，并研發(fā)了創(chuàng)新脈沖星搜索數據庫。
澳大利亞科學及工業(yè)研究院帕克斯望遠鏡科學主管喬治·霍布斯說,，已知的脈沖星約有一半是帕克斯望遠鏡發(fā)現的,，但現在想利用帕克斯發(fā)現新脈沖星太難了。實際上,，“天眼”發(fā)現的脈沖星候選體拿到其他射電望遠鏡上,，有很大一部分是無法得到確認的，因為其他射電望遠鏡根本看不見,。
脈沖星是宇宙中除了黑洞以外密度最高的天體,，每個立方厘米的質量相當于地球上的一億噸。脈沖星的磁場達到萬億高斯,，比地球磁場高萬億倍,。有的脈沖星每秒旋轉能達到數千次，且發(fā)射極其穩(wěn)定的脈沖,，是宇宙中最精確的時鐘,。
因為脈沖星的這些特性，它被科學家們譽為理想的天體物理實驗室,，通過對其在地面實驗室無法實現的超高密度,、超高磁場等極端物理性質的研究，有望不斷延伸人類的宏觀和微觀視野,。
至今,，人類發(fā)現了2700余顆脈沖星，它們都位于銀河系內,。但科學家們相信,，受制于射電望遠鏡的靈敏度,，這只是冰山一角。由于發(fā)現脈沖星越來越困難,，脈沖星計時陣,、脈沖星導航等相關應用研究也進入瓶頸期。
“天眼”的靈敏度是此前最強的美國阿雷西博望遠鏡的2倍,?？茖W家們預計，它能使人類發(fā)現的脈沖星增加1至2倍,。這意味著“天眼”可提供大量新的研究樣本,，并有望發(fā)現更多暗弱、新型的脈沖星,，以及發(fā)現更多守時精準的毫秒脈沖星,，對脈沖星計時陣探測引力波做出貢獻。
“天眼”甚至還能“監(jiān)聽”宇宙中可能存在的外星文明發(fā)出的無線電波,。用霍布斯的話說,，帕克斯望遠鏡目前有20%的時間分配給了“尋找外星人”，但仍一無所獲,，中國“天眼”看得更遠,，說不定將來會有令人振奮的消息。
2016年6月30日,，FAST工程建設者在檢查反射面面板的安裝情況,。
有望發(fā)現河外星系脈沖星
河外星系脈沖星是“天眼”有望取得突破的領域之一。目前,，中國科學家已經開始掃描M31仙女星系,。仙女星系距離地球254萬光年，是距離銀河系最近的大星系,，在數十億年后可能會與銀河系相撞,。
254萬光年，比“天眼”已發(fā)現的脈沖星還要遙遠上百倍,。把望遠鏡瞄準這么遙遠的距離是需要一點運氣的,，但這更體現了中國科學家在宇宙探索中敢為人先的勇氣。一旦發(fā)現河外星系脈沖星,，將大大推動星際間介質及暗物質暈結構的相關研究,。
“天眼”還被寄予希望發(fā)現脈沖星與黑洞組成的雙星系統，以利用脈沖星研究黑洞周圍的時空,。此外,，宇宙中最普遍的元素是氫，通過“天眼”觀測宇宙中不同距離不同方向的中性氫1.4GHz譜線,，能更好地解答“宇宙從哪里來,，將要到哪里去”。
除了主要由恒星組成的星系,，宇宙中還有很多氣體星系是光學望遠鏡看不見的,。“天眼”把人類的中性氫探測能力提高了10倍,，有望發(fā)現更多氣體星系,，也有望發(fā)現新的星際分子。為此,，中外科學家正聯合研制一臺迄今最先進的19波束饋源接收機,，以拓展“天眼”的觀測目標。
“天眼”未來將會很忙,，因為國內外天文學乃至相關科學領軍人才都會聚集到這里,。在可以預期的10年到20年內，“天眼”不僅將保持世界一流望遠鏡的地位,，也將成為人類天文發(fā)現的催化器和天文人才的集聚器,。（齊健）
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