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来,带你看看“中国天眼”的宇宙视野

2021年04月19日 08:48  |  作者:齐健 尹南 彭茜  |  来源:科技日报
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3月31日起,世界最大的单口径射电望远镜——被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)正式对全球科学界开放,把它拓展出的观察宇宙的视野分享给全世界。

通过“盲搜”来发现脉冲星

“中国天眼”是迄今世界最大且最灵敏的射电望远镜,它的灵敏度是此前世界第二大的美国阿雷西博望远镜2.5倍以上。天文学家根据灵敏度测算,它能有效探索的空间范围扩大约4倍,极大拓展了人类观察宇宙视野的极限,目前已能接收到100多亿光年以外的电磁信号。

天文学家介绍,射电望远镜观测的是肉眼不可见的电磁波,它“眼中”的星空,不是一张常规的由恒星和星云等组成的星图,而更像是一个由宇宙空间中各种电磁信号组成的数据库。专家曾预计,“中国天眼”10年中的数据存储需求接近1亿GB。

国家天文台给“中国天眼”确立了优先研究突破领域,其中银道面脉冲星巡天的目标,是通过对扫描星空的海量数据进行分析,全面更新脉冲星和近邻宇宙的气体分布图像。截至目前,它已发现300多颗脉冲星,未来5年这一数字有望达到1000颗,甚至有望帮助人类发现银河系外的第一颗脉冲星。

据“中国天眼”首席科学家、中国科学院国家天文台研究员李菂介绍,“中国天眼”已发现的脉冲星,大部分来源于一种叫漂移扫描的观测模式。漂移扫描可以被称为“盲搜”,就像我们夜晚扫视星空一样。结合深度学习人工智能,天文学家可以对海量巡天数据进行快速搜索。

另一种常用观测模式叫跟踪,就像我们盯着一颗星星看。优先研究突破领域之一的仙女座大星系中性氢成像和脉冲星搜寻,一方面是为了进一步揭秘距银河系最近的代号M31的这个河外星系,另一方面天文学家希望通过跟踪来捕获银河系外的第一颗脉冲星。

全世界都对FAST翘首以盼

智利大学教授、哈佛大学天体物理学博士迭戈·马多内斯日前接受新华社记者专访时说,全世界都在对“中国天眼”翘首以盼,它将对天文学研究产生巨大影响。

“‘中国天眼’观测天空的范围更广,拥有更好的灵敏度和空间角分辨率。利用‘天眼’,我们在未来的10年、20年甚至50年,将会获得丰硕成果。”马多内斯说。

“中国天眼”是迄今世界最大且最灵敏的射电望远镜,灵敏度是美国阿雷西博望远镜2.5倍以上,能有效探索的空间范围扩大约4倍,极大拓展了人类观察宇宙视野的极限,目前已能接收到100多亿光年以外的电磁信号。

马多内斯介绍说,“中国天眼”是目前同类望远镜中最大的、毫无疑问也是最好的,可进行低频观测。在阿雷西博望远镜垮塌后,“天眼”就成为全世界唯一此类规模的射电望远镜。

阿雷西博望远镜于1963年建成,口径305米,在“中国天眼”建成前,是世界最大的单口径射电望远镜。去年11月19日,美国国家科学基金会宣布阿雷西博望远镜将退役。12月,阿雷西博望远镜因结构失控而垮塌。

此次“中国天眼”把它拓展出的观察宇宙的视野与全世界分享,让马多内斯看到中智两国天文学合作的前景。

他说,期待利用“中国天眼”的低频观测能力开展研究,这对于探测宇宙中更复杂的分子非常重要。他希望做一些光谱检索工作,聚焦在低频波段研究恒星形成区的星际气体分子。

马多内斯说,中国一直在与智利进行天文学方面的开放和务实合作,中国一些大学和天文台寻求和智利方面签订合作协议。他认为,两国加强人员和学术交流非常重要。


编辑:鲁雅静

关键词:中国天眼 宇宙 视野 脉冲


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