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发现1152颗脉冲星!中国天眼FAST断层式领先

2025-10-14 来源:电子工程专辑
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关键词: FAST 脉冲星发现 射电天文研究 关键技术突破 未来科学目标

位于贵州大山深处的500米口径球面射电望远镜(FAST),被誉为“中国天眼”,是我国天文领域的一张享誉世界的名片。国家天文台10月12日宣布,FAST自2016年启用以来,已累计发现脉冲星1152颗,占全球同期发现总量的半数以上。

这一数量不仅远超美国、欧洲、澳大利亚等传统天文强国的同类设备,更突破了国际上其他望远镜发现量的总和。例如,美国阿雷西博望远镜(已退役)在50年运行期间仅发现约300颗脉冲星,而欧洲低频阵列(LOFAR)等新一代设备至今发现量仍不足FAST的零头。

“十四五”期间原创成果频出,推动天文研究跨越发展

脉冲星是宇宙中一类高速旋转的致密星体,因其发射出规律的电磁脉冲信号而得名,被誉为“宇宙灯塔”。对脉冲星的研究有助于揭示极端物理条件下的物质状态、检验引力理论,并为未来深空导航提供基准。

FAST的灵敏度是国际同类设备的2.5倍以上,能捕捉到更微弱、更遥远的脉冲星信号。作为全球最大、最灵敏的单口径球面射电望远镜,FAST在“十四五”规划期间取得了一系列具有国际影响力的原创成果:

  • 脉冲星计时阵研究:通过高精度脉冲星计时,为引力波探测和纳赫兹引力波研究提供关键数据;

  • 中性氢分布测绘:首次绘制出银河系内中性氢的精细分布图,揭示了星系演化新机制;

  • 快速射电暴(FRB)溯源:成功定位多例快速射电暴的宿主星系,推动这一神秘现象的物理机制研究。

国家天文台台长刘继峰指出:“FAST的观测能力使中国在脉冲星导航、星际分子探测等前沿领域占据主动,为人类探索宇宙边缘提供了不可替代的工具。”

中国射电天文的世界贡献

FAST的突破性进展,标志着中国射电天文研究实现历史性跨越。过去,该领域长期由欧美国家主导,中国科学家需依赖国际合作获取观测数据。而今,FAST已成为全球射电天文学家的“必争之地”,每年吸引数百名国际学者申请观测时间。

美国《天文学杂志》编辑部在评述中称:“FAST的成果彻底改变了射电天文的全球格局,中国正从数据使用者转变为规则制定者。”欧洲空间局(ESA)天文学部门负责人也公开表示:“FAST的灵敏度优势使其成为未来十年国际天文合作的核心平台。”

FAST的领先地位源于中国在关键技术领域的自主突破。据项目团队介绍,FAST的主动反射面系统、轻型索拖动馈源支撑系统等核心部件均为国产,攻克了超大型天文设备精密控制的难题。例如,其4450块反射面单元可实时调整形状,形成300米口径的瞬时抛物面,精度达毫米级。

此外,FAST团队自主研发了超宽带接收机、高速数字信号处理系统等设备,将观测效率提升至国际水平的3倍以上。这些创新成果已被纳入国际射电天文联盟(IRAU)的技术标准体系。

探索宇宙深处的“中国坐标”

随着FAST性能的持续优化,其科学目标正从“发现”转向“理解”。国家天文台透露,下一步将重点开展以下研究:

  • 构建银河系内脉冲星数据库,为引力波探测和星际导航提供基准;

  • 搜索地外文明信号(SETI),通过高灵敏度观测探索宇宙生命存在可能性;

  • 联合“天宫”空间站和“巡天”望远镜,构建多维度宇宙监测网络。

“FAST不仅是中国的天眼,更是人类探索宇宙的共同财富。” 中国科学院院士、FAST首席科学家李菂表示,“我们欢迎全球科学家共享数据,共同解答宇宙起源、暗物质本质等根本问题。”

责编:Luffy




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