“中国天眼”能产生诺奖级别的科学成果吗?

2018-09-26 10:05 科技日报

   来源:科技日报 记者 何星辉 通讯员 李官杰 洪永

   理论上,FAST的探测能力接近可视宇宙的边缘。调试两年来,FAST的卓越表现,引人无限遐想:未来,FAST有无可能冲出银河系寻找新星?FAST有无可能产生一些诺奖级别的科学成果?这一切,取决于FAST能否把性能调到最好,以及是否拥有出色的数据处理能力。

   9月下旬,科技日报记者从位于贵州平塘的中科院国家天文台了解到,科学家团队正在开展技术攻关,以期为FAST下一步的科学探测扫除障碍。

  寻找银河系外新星,是长远目标

   “我和世界上很多科学家都非常期待FAST开始观测宇宙中不同的星体,它将有能力观测到宇宙大爆炸时期的信号,探测能力几乎能够接近到整个宇宙起源。它将发现我们从未见过的事物。”这是平方公里阵列射电望远镜组织总干事菲利普·戴蒙德对于FAST所寄予的厚望。

   500米的大口径,成就了FAST这个观天巨眼。理论上说,FAST能够接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近于可视宇宙的边缘,更将人类的深空探测能力提升到了前所未有的高度。

   调试两年来,FAST的“牛刀小试”让外界惊艳。它首次发现的毫秒脉冲星,是至今人类发现的射电流量最弱的高能毫秒脉冲星之一,美国阿雷西博等国际大型射电望远镜曾多次搜索,却始终难觅其踪。

   科学家预测,FAST在未来有希望找到4000颗脉冲星。而在脉冲星被发现后的几十年间,人类也仅仅探测到了2700多颗而已。

   深空狩猎,驻守科学家特别希望FAST能够冲出银河系寻找新星,特别是快速旋转、密度极高的脉冲星。如果FAST能捕获河外星系脉冲星,将在国际上具有开创性的意义。为此,FAST工程的技术团队已经开始着手准备,最早可能在明年进行探测。

   中科院国家天文台FAST工程调试组成员卢吉光表示,脉冲星的科学意义不仅在于研究它本身,它还能作为研究其它天体的探针。如果能够找到河外脉冲星,就能用它们来研究星系际介质的属性。在使用脉冲星测时阵探测遥远天体发出的引力波时,也就相当于拥有了更长的干涉臂。

   “FAST最大的优势在于它的高灵敏度,十分适合用于研究脉冲星的单脉冲,从这些单脉冲的细节中就可以推断出脉冲星的辐射机理,从而进一步限制脉冲星的物态,并推动其他相关科学。”卢吉光说。

  技术攻关为科学探测“扫除障碍”

   未来,FAST将覆盖当今射电天文的主流热点方向和科学目标:巡视宇宙中的中性氢,以探索宇宙起源和演化;观测脉冲星、探测星际分子,甚至还可以搜寻地球外生命……随着FAST的正式投用,各国科学家将相继共享使用,除了可能给中国天文学带来一个“黄金时代”外,也有望诞生一些重要的原创科学成果。

   中科院国家天文台FAST工程总工程师姜鹏介绍,射电天文学是天文学的前沿分支,射电天文观测产生了近一半的天文相关的诺贝尔物理学奖。特别是在最热的脉冲星领域,已经诞生了两项诺贝尔奖。FAST预期将发现双倍于人类已知数量的脉冲星,尤其是特殊品种的脉冲星,极有可能在广义相对论和引力波探测方面取得重大突破。

责编:陶文冬
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