?“中國天眼”FAST的成果“首秀”---讓***矚目
“中國天眼”FAST的成果“首秀”,又一次讓中國科學界站到全***面前。10月10日,F(xiàn)AST團隊攜脈沖星發(fā)現(xiàn)的成果甫一亮相,引來國內(nèi)外注目,享譽***的澳大利亞帕克斯射電望遠鏡的科學主管喬治·霍布斯評價:這是國際天文學界目前令人激動的事件之一。
“中國天眼”FAST的成果“首秀”,又一次讓中國科學界站到全###面前。10月10日,F(xiàn)AST團隊攜脈沖星發(fā)現(xiàn)的成果甫一亮相,引來國內(nèi)外注目,享譽###的澳大利亞帕克斯射電望遠鏡的科學主管喬治·霍布斯評價:這是國際天文學界目前令人激動的事件之一。
但鮮為人知的是,直到FAST“首秀”的前夜,中國科學院天文臺的科學家還在爭取更多的新脈沖星通過國際系統(tǒng)認證。彼時,這個位于中國貴州的全球靈敏的單口徑射電望遠鏡,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了6顆新脈沖星,其中早一批認證的有兩顆。
即便如此,在次日的新聞發(fā)布會上,天文臺臺長嚴俊仍只介紹那兩顆早認證的脈沖星。他說,FAST已經(jīng)探測到數(shù)十個###脈沖星候選體,但望遠鏡目前還處在調(diào)試期,慎重起見,科學家希望在得到國外望遠鏡“###的確認”后,再做更多公布。
當然,諸如此類看似插曲的故事,早已淹沒在“聽!1.6萬光年外的脈沖信號”“中國射電望遠鏡發(fā)現(xiàn)新脈沖星”等頗具爆炸性的成果報道里。但對每一位參與其中的科學家而言,只有加上這些細節(jié),“中國天眼”的“首秀”才是完整的。
如同在“首秀”這個值得歡愉的時刻,他們也沒有忘記FAST項目的初發(fā)起者、###科學家、總工程師南仁東一樣——盡管老先生再也看不到這一切。發(fā)布會開始前,主持人臨時增加了一項議程:請全體起立,為南仁東先生默哀一分鐘。
一周前:確認新增多個成果,原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)時代開啟
在10月10日北京四環(huán)外天文臺的辦公大樓里,由FAST捕獲的首批脈沖星信號次向外界展示——
“嘟嗚嘟——嘟嗚嘟——”
“嘟——嘟——”
現(xiàn)場不管是科學家,還是媒體工作者,都豎起耳朵,仔細聆聽這分別來自1.6萬光年外和4100光年外的脈沖信號。天文臺研究員、FAST工程副總工程師李菂說它們:一個像小孩的心跳,緩慢而微弱;一個像是成年人的心跳,短促而有力。
是這兩個聲音,讓中國實現(xiàn)了一個“零的突破”:我國自主設計制造的天文設備次發(fā)現(xiàn)脈沖星。而在此之前的50年里,人類已經(jīng)觀測到2700多顆各種類型的脈沖星。
所謂脈沖星,是死亡恒星的一種,屬于高速自轉(zhuǎn)的中子星,因發(fā)射周期性脈沖信號而得名。這種脈沖信號,好比轉(zhuǎn)動的燈塔發(fā)出忽明忽暗的光,以###于脈沖星初被發(fā)現(xiàn)時,一度被誤以為是外星人尋找宇宙知音的信號。
脈沖星自轉(zhuǎn)速度也異??臁⒆赞D(zhuǎn)周期,被稱作宇宙中的天文時鐘。這種特性讓脈沖星擁有在地面實驗室無法實現(xiàn)的極端物理性質(zhì),是理想的天體物理實驗室,諾貝爾物理學獎也兩度授予了脈沖星的相關發(fā)現(xiàn)。
不過,由于脈沖星信號微弱,易被人造電磁干擾淹沒,目前只能觀測到一小部分。李菂說,作為全球目前工作頻段完整覆蓋300MHz~3GHz的射電望遠鏡,F(xiàn)AST恰是發(fā)現(xiàn)脈沖星的理想設備,其工作頻段內(nèi)具有超高靈敏度,可以清晰地“看到”每一個脈沖。
這樣的說法也得到了喬治·霍布斯的認可,他說自己對FAST未來的科研產(chǎn)出“充滿期待”。一個有必要說明的背景是,###上目前幾乎一半的脈沖星,都是由喬治·霍布斯負責的澳大利亞帕克斯射電望遠鏡所發(fā)現(xiàn)。
目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的脈沖星大多在銀河系,而FAST可以在距離200萬光年的空間有所探索。以這次發(fā)現(xiàn)采用的方法為例,李菂說,F(xiàn)AST通過“漂移掃描”,同時對中性氫、脈沖星、銀河系結(jié)構和分子譜線等多科學目標進行同時掃描的巡天觀測,是###上其他望遠鏡從未實現(xiàn)過的。
更值得一提的是,在8月22日和8月27日批兩顆脈沖星發(fā)現(xiàn)之后,F(xiàn)AST又發(fā)現(xiàn)了4顆新脈沖星。而在剛剛過去的國慶假期,新發(fā)現(xiàn)的這些脈沖星,也都通過了國際認證。FAST正在開啟中國射電波段大科學裝置系統(tǒng)產(chǎn)生原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)的“激越”時代。
25天前:“天眼”之父去世,F(xiàn)AST“首秀”或成好告慰。值得注意的是,如今發(fā)現(xiàn)脈沖星成果的時間點,還處于FAST望遠鏡的“調(diào)試初期”。接下來,F(xiàn)AST還將進行為期兩年的調(diào)試。這好比,戰(zhàn)士還未完全整理好武器裝備走向戰(zhàn)場,已斬殺敵人拿下一役。這得益于卓有成效的早期科學規(guī)劃和人才、技術儲備,讓FAST早早地展示其科學能力。成果的背后,不得不提及FAST項目發(fā)起人、這個項目的主要南仁東。
25天前,南仁東離開人世,享年72歲。在后來天文臺舉行的南仁東事跡報告會上,與會的科學家表達了一個共同的遺憾:沒能等到FAST煥發(fā)光彩,南先生卻已駕鶴西去。
南仁東的學生、FAST工程辦公室副主任張海燕告訴記者,南仁東生前不止一次地說過,“人活著還是要做一點事”。
而建成FAST,是他所說的“一點事”。他一做是20多年。
如今,南仁東主導締造的FAST,終于睜開“銳眼”,望向蒼穹。
FAST的這次“首秀”,或許是對南仁東的好告慰。有網(wǎng)友建議,希望將FAST發(fā)現(xiàn)的顆脈沖星命名為“南仁東星”。
44天前:“天眼”初顯威力,穩(wěn)定獲取目標信號
“首秀”之后,有人提出疑問,早在去年9月25日FAST已經(jīng)竣工,為何要經(jīng)過近一年的調(diào)試,直到近才產(chǎn)出科學成果?
天文臺研究員、FAST工程副經(jīng)理彭勃說,國外同類大型射電望遠鏡建成后一般需要3~5年的調(diào)試,而“中國天眼”調(diào)試了一年獲得了初步成果,進展超過預期及大型同類設備的國際慣例。
而FAST本身而言,其調(diào)試工作難度也“堪稱巨大”。嚴俊說,整個調(diào)試涉及測量、控制、力學、電子學、天文學等多學科領域,而且對中國科學家來說,F(xiàn)AST工作模式有別于之前接觸過的傳統(tǒng)望遠鏡,沒有任何成熟的經(jīng)驗可供參考。
FAST如今成了貴州一景,科學觀測是否會受到游客的手機干擾?
科學家團隊看到當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展也很高興,同時也相信望遠鏡的科學產(chǎn)出會進一步促進當?shù)氐穆糜萎a(chǎn)業(yè),這將是雙贏的局面。當?shù)卣矊iT制定了“距離5公里范圍之內(nèi),不能有任何干擾望遠鏡探測的行為”的政策。
由于望遠鏡本身設備在電磁屏蔽技術上還沒有完全做到位,相應的干擾現(xiàn)象還是存在,接下來將會加強這方面的工作。“不管是晴天還是雨天,盡可能保證FAST每天都能工作,以保證有效的觀測時長,促進更多、更好的科學產(chǎn)出。
今年8月27日,也是“首秀”前的第44天,F(xiàn)AST次實現(xiàn)跟蹤觀測,并穩(wěn)定地獲取目標源的信號。嚴俊告訴記者,###此,F(xiàn)AST基本完成了望遠鏡的功能性調(diào)試,這是望遠鏡調(diào)試工作的一個非常重要的階段性成果。
通俗地說,FAST已經(jīng)是初具威力的巨型射電望遠鏡,也充分驗證了該望遠鏡在靈敏度上的優(yōu)勢。
本年度的試觀測計劃是500個小時,截###目前,F(xiàn)AST已經(jīng)積累了700個小時的試觀測時長,已提前超額完成了本年度的試觀測任務。
南仁東生前曾說,希望借助FAST這只巨大“天眼”,窺探星際之間互動的信息,觀測暗物質(zhì),測定黑洞質(zhì)量,甚###搜尋“可能存在的星外文明”。
對此,李菂并不回避,他說,星外文明的搜索是一個嚴肅的科學目標,不過FAST目前正處在調(diào)試期,尚未開展類似研究。
“過來人”喬治·霍布斯介紹,帕克斯望遠鏡目前有20%的時間分配給了“尋找外星人”,不過截###目前,仍一無所獲。
###于“中國天眼”,喬治·霍布斯說,“它看得更遠”。