來，帶你看看“中國天眼”的宇宙視野

3月31日起，世界最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡——被譽(yù)為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）正式對全球科學(xué)界開放，把它拓展出的觀察宇宙的視野分享給全世界。

通過“盲搜”來發(fā)現(xiàn)脈沖星

“中國天眼”是迄今世界最大且最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，它的靈敏度是此前世界第二大的美國阿雷西博望遠(yuǎn)鏡2.5倍以上。天文學(xué)家根據(jù)靈敏度測算，它能有效探索的空間范圍擴(kuò)大約4倍，極大拓展了人類觀察宇宙視野的極限，目前已能接收到100多億光年以外的電磁信號。

天文學(xué)家介紹，射電望遠(yuǎn)鏡觀測的是肉眼不可見的電磁波，它“眼中”的星空，不是一張常規(guī)的由恒星和星云等組成的星圖，而更像是一個(gè)由宇宙空間中各種電磁信號組成的數(shù)據(jù)庫。專家曾預(yù)計(jì)，“中國天眼”10年中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求接近1億GB。

國家天文臺給“中國天眼”確立了優(yōu)先研究突破領(lǐng)域，其中銀道面脈沖星巡天的目標(biāo)，是通過對掃描星空的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，全面更新脈沖星和近鄰宇宙的氣體分布圖像。截至目前，它已發(fā)現(xiàn)300多顆脈沖星，未來5年這一數(shù)字有望達(dá)到1000顆，甚至有望幫助人類發(fā)現(xiàn)銀河系外的第一顆脈沖星。

據(jù)“中國天眼”首席科學(xué)家、中國科學(xué)院國家天文臺研究員李菂介紹，“中國天眼”已發(fā)現(xiàn)的脈沖星，大部分來源于一種叫漂移掃描的觀測模式。漂移掃描可以被稱為“盲搜”，就像我們夜晚掃視星空一樣。結(jié)合深度學(xué)習(xí)人工智能，天文學(xué)家可以對海量巡天數(shù)據(jù)進(jìn)行快速搜索。

另一種常用觀測模式叫跟蹤，就像我們盯著一顆星星看。優(yōu)先研究突破領(lǐng)域之一的仙女座大星系中性氫成像和脈沖星搜尋，一方面是為了進(jìn)一步揭秘距銀河系最近的代號M31的這個(gè)河外星系，另一方面天文學(xué)家希望通過跟蹤來捕獲銀河系外的第一顆脈沖星。

全世界都對FAST翹首以盼

智利大學(xué)教授、哈佛大學(xué)天體物理學(xué)博士迭戈·馬多內(nèi)斯日前接受新華社記者專訪時(shí)說，全世界都在對“中國天眼”翹首以盼，它將對天文學(xué)研究產(chǎn)生巨大影響。

“‘中國天眼’觀測天空的范圍更廣，擁有更好的靈敏度和空間角分辨率。利用‘天眼’，我們在未來的10年、20年甚至50年，將會(huì)獲得豐碩成果。”馬多內(nèi)斯說。

“中國天眼”是迄今世界最大且最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，靈敏度是美國阿雷西博望遠(yuǎn)鏡2.5倍以上，能有效探索的空間范圍擴(kuò)大約4倍，極大拓展了人類觀察宇宙視野的極限，目前已能接收到100多億光年以外的電磁信號。

馬多內(nèi)斯介紹說，“中國天眼”是目前同類望遠(yuǎn)鏡中最大的、毫無疑問也是最好的，可進(jìn)行低頻觀測。在阿雷西博望遠(yuǎn)鏡垮塌后，“天眼”就成為全世界唯一此類規(guī)模的射電望遠(yuǎn)鏡。

阿雷西博望遠(yuǎn)鏡于1963年建成，口徑305米，在“中國天眼”建成前，是世界最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。去年11月19日，美國國家科學(xué)基金會(huì)宣布阿雷西博望遠(yuǎn)鏡將退役。12月，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡因結(jié)構(gòu)失控而垮塌。

此次“中國天眼”把它拓展出的觀察宇宙的視野與全世界分享，讓馬多內(nèi)斯看到中智兩國天文學(xué)合作的前景。

他說，期待利用“中國天眼”的低頻觀測能力開展研究，這對于探測宇宙中更復(fù)雜的分子非常重要。他希望做一些光譜檢索工作，聚焦在低頻波段研究恒星形成區(qū)的星際氣體分子。

馬多內(nèi)斯說，中國一直在與智利進(jìn)行天文學(xué)方面的開放和務(wù)實(shí)合作，中國一些大學(xué)和天文臺尋求和智利方面簽訂合作協(xié)議。他認(rèn)為，兩國加強(qiáng)人員和學(xué)術(shù)交流非常重要。