央广网北京11月7日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻纵横》报道,“中国天眼”自今年1月验收以来,设施运行稳定可靠,迄今为止已经发现脉冲星数量超过240颗,并根据FAST数据发表了40多篇高水平论文,FAST在快速射电暴方面的研究成果近日陆续发表在国际科学期刊《自然》杂志上,使得我国相关科研团队迅速成为国际快速射电暴的核心研究力量。

  如何读懂这些科学成果呢?有网友留言,虽然看不懂,但感觉很厉害。真不是大家知识水平不行,而是FAST观测的领域本身就是最前沿的。比如什么是脉冲星?脉冲星又称波霎,是中子星的一种,由恒星演化和超新星爆发而产生,因发射周期性脉冲信号而得名。

  脉冲星的本质是中子星,具有在地面实验室无法实现的极端物理环境,是理想的天体物理实验室,科学家们对其进行研究,期望得到许多重大物理学问题的答案。总而言之,研究脉冲星是我们了解宇宙的一个重要途径。

  FAST为何能短时间内发现多达240多颗脉冲星?而FAST团队的目标是,未来5年力争发现1000颗脉冲星。这能做到吗?国家天文台首席研究员韩金林6日在接受《新闻超链接》采访时说:“我知道大家对FAST能有更多的发现期待非常高。我们中国当时建FAST的时候,脉冲星当成FAST的首要科学目标,希望能够以巨大的接收面积和极高的灵敏度发现银河系里更多的脉冲星。能够发现多少颗脉冲星,有几个比较重要的先决条件:第一,跟澳大利亚相比,中国看到的银河相对来说比较有限,所以我们探测银河系里的脉冲星时不如澳大利亚有利。我们中国有一点靠近北方,所以我们看到的是局部的银河。第二,我们的望远镜已经非常灵敏,能够看到很多脉冲星。我很高兴地告诉大家,从去年年底到今年在春节的时候,大概观察了两三个月的时间,我们就发现了120颗脉冲星。我们有信心能够看到1000颗脉冲星。我们现在意识到有一个问题就是我们看到的银河快看到边缘了,越到边缘区脉冲星的数量就降低了。尽管能看得远,但是远处的脉冲星没那么多,这使得心里有点‘打折扣’。但是不管怎么样,我们尽量努力,我们的目标是假如它有,就不漏掉任何一个,把它全‘搂’回来。此外,如果这些脉冲星有特别有趣的物理现象,我们一定要揭示出来。所以发现1000颗脉冲星是有信心的,但是又‘打点折扣’,我们正在努力用各种运行方法搜寻。”

  最近,北京大学教授、国家天文台研究员李柯伽研究团队利用“中国天眼”探测到一例快速射电重复暴,这一观测对快速射电暴的辐射起源提供了新的信息。快速射电暴是什么?FAST最新的研究进展揭示了什么?

  李柯伽表示:“快速射电暴其实是一种新发现的天体,它是2007年才发现的一种新现象,它是在宇宙非常远的距离上几亿光年之外未知的一种射电源。它的现象表现成一个脉冲很短的、非常亮的脉冲辐射,这个时间大概就是毫秒量级的,大概就这么短的一生里将所有的能量释放掉。释放能量有多高?相当于地球上几百亿年全球总的发电量在几个毫秒里以无线电波的形式完全释放出来。FAST观测快速射电暴,我们这个工作里最核心的贡献是判断出快速射电暴的辐射来源于所谓的磁层结构。所以我们工作结论很简单:我们搞明白了快速射电暴的辐射是磁层里边来的,不应该是基波里边来的。那么,它为什么是前沿呢?因为我们不知道答案,凡是不知道答案的东西我们叫做前沿。那么,FAST从这个意义上来说也迈入了国际上开展快速射电暴观测的第一梯队。”

  每一个这样的新发现都是人类对宇宙的多一分了解,这得益于FAST灵敏的观测能力和科学家精密的研究。李柯伽表示,FAST在快速射电暴观测方面已经是国际上第一梯队了。而且我们也看到,明年FAST将向全球开放,也就是说,全世界的科学家都可以使用它。那么,FAST的综合性能到底怎样呢?在国际上是什么地位?中国科学院院士、FAST 科学委员会主任武向平介绍:“天文学是依赖观测设备的科学,没有观测设备你只能纸上谈兵,做做理论和运用别人的数据。这就是为什么我们在FAST之前并没有在自己的国土上看到过新的脉冲星,因为你的口径不够,灵敏度不够。所以FAST的出现巨大地改变了这个现状。大家可以看到,现在脉冲星已经发现到三位数了,希望再冲到四位数上去,有了这个大国利器,我们国家射电地位马上不一样了。如果我们在明年进行开放以后,再通过国外的科学家使用这个设备,就可以巨大地增加我们的显示度。现在来讲,我们国家的射电地位从设备上来讲已经是第一梯队了,科学家也是第一梯队,你可以看到今天的年轻人和我们这么多年的积淀已经到了第一梯队了。”

  今年1月FAST通过国家验收,正式开放运行。到现在,FAST已经有了一个长长的成绩单:观测服务超过5200个机时,超过预期目标近2倍;累计发现脉冲星超过240颗;基于观测数据发表的高水平论文达到40多篇……未来FAST还会做什么?有望在哪些领域再取得突破呢?

  武向平说:“我们现在发现的脉冲星都是银河系内的,距离都比较近。我们希望FAST能够做出一个重大的创举来:能不能看到不属于银河系的一颗脉冲星,看到河外去。我们定的目标叫‘仙女座大星云’,天文学界叫M31,是个和我们银河系个头差不多大小的星系。如果我们发现能够看到银河系外的一颗脉冲星,这是对FAST灵敏度一个最好的检测。同时我们希望做另一件事情,就是通过这样的监测发现另外一种非常奇特的现象:两个超大质量的黑洞撞在一起的引力波。这个望远镜还能做出重大的发现是什么呢?现在大家看到的都是没有图像的东西。我们现在要启动一个工作,是要拍出一幅FAST看到的天上的天图。此外,FAST还能做什么事呢?就是寻找第二地球,寻找地外文明。FAST可以做这件事情,它的灵敏度足够高了。所以我们在自由申请项目里面支持了这一个项目,就是希望收听到外星人给我们的信号,如果那个生命体发展得足够智慧,它们掌握了无线电通讯的话,我们能做这件事情。”