望一望银河那头,中国天眼

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IT之家10月10日消息据新华网报道,中科院国家天文台10日宣布,“中国天眼”发现2颗新脉冲星,距离地球分别约4100光年和1.6万光年。

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10月10日,中科院国家天文台宣布,中国“天眼”发现2颗新脉冲星,这也是我国射电望远镜历史上首次发现脉冲星,而这一天距离“天眼之父”南仁东老人逝世不足一月,他留下的“天眼”遗产终于开始诞生出璀璨的光芒,一个10至20年的射电天文黄金时代,将要在中国揭开大幕。

据悉,两颗脉冲星分别由FAST于今年8月22日、25日在南天银道面通过漂移扫描发现。这是我国射电望远镜首次发现脉冲星,距“天眼之父”南仁东病逝不到1个月。“中国天眼”有望开启中国射电天文学10年至20年“黄金期”。

资料图:2017年10月10日,中国科学院国家天文台宣布,被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)经过一年紧张调试,已实现指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行,并确认了多颗新发现脉冲星。这是我国天文望远镜首次发现脉冲星,实现了我国在该领域“零的突破”,距“天眼之父”南仁东院士病逝不到1个月。(新华社记者 金立旺 摄)(拖拽图片或右键“在新标签页中打开”可查看大图)

上图中讨论的“天眼”似乎已经伸进我们生活的各个角落,似乎让我们感觉到一丝“恐惧”。但是,我们今天要说的“中国天眼”它的首秀也引来的众多瞩目可不是窥探隐私的“高科技”,很多人不明白这“天眼”是干啥的?它对我们的生活有什么影响?它的作用仅仅是个“大望远镜”,没事儿观天象玩玩儿? 这就是你的不对了。 国家耗资近10亿元,历时22年,从构想到选址、动工、改建、完工等步骤,几代人的热血都投注在这口“大锅”上。这绝对不是为了“玩玩儿”。

由南仁东老人主持修建,历时22年之久,于2016年9月竣工的中国”天眼”—FAST,是世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜,与在FAST之前号称“地面最大的机器”德国波恩100米望远镜相比,其灵敏度提高约10倍。2017年9月中国科学院国家天文台FAST工程总工程师兼首席科学家南仁东教授,因癌症逝世,享年72岁。而在他在留下的雄伟工程——”天眼”中,我们感受到了他所创造的、他所希冀的、他所憧憬的一个无比绚烂多彩的世界。

目前这两颗新脉冲星已通过国际认证,代号分别为J1859-01和J1931-01,前者自转周期为1.83秒,据估算距离地球约1.6万光年;后者自转周期为0.59秒,据估算距离地球约4100光年。

(人民日报3月14日报道)据新华社贵阳3月13日电,自2016年9月25日落成启用以来,500米口径球面射电望远镜(FAST)——“中国天眼”共发现51颗脉冲星候选体,其中有11颗已被确认为新脉冲星。

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俱怀逸兴壮思飞——这“天眼”眺望的征途是浩瀚的宇宙星空

500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope),简称FAST,位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县大窝凼的喀斯特洼坑中。

记者从中科院国家天文台“中国天眼”观测基地了解到,“中国天眼”调试和试观测各项工作进展顺利,目前20天左右能将可观测的天区扫描一遍。调试过程中,科技工作者克服了一系列技术难题,实现指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行,并将继续进行细节磨合优化。

中文名:500米口径球面射电望远镜

斯塔夫里阿诺斯在其享誉世界的作品《全球通史》中,将世界文明史划分为两个部分,而这个分界点为1500年;无独有偶,亨廷顿在其《文明的冲突》中,把人类文明的交流划分为三个时期,他将1500年以前称为遭遇时期,1500-19世纪末称为冲击时期。那么1500年究竟发生了什么,在诸多学者的内心占据了如此重要的地位呢?

500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,由我国天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成,于2016年9月25日落成启用。是由中国科学院国家天文台主导建设,具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。

据国家天文台脉冲星搜索小组的王培博士介绍,11颗新脉冲星中有6颗是去年10月确认的。“中国天眼”提供更多的脉冲星样本,有助于天文学家和物理学家更加系统地开展深入研究。在基础物理研究领域,高密度高能量的脉冲星是不可替代的宇宙天体实验室。脉冲星将来还可以替代导航卫星实施空间飞行器的定位。

外文名:FAST(Five hundred meters Aperture Spherical Radio Telescope)接收面积:25万平方米

1500年前后,大航海运动开始了它划时代的征程,在这次伴随着无数血与火的文明碰撞中,无数国家的命运发生了翻天覆地的变化,而有些变化直到今日,仍然深刻地影响着世界格局。我们曾经错过了“大航海时代”,而今我们绝对不能错过“宇宙大航海时代”!

9月15日,FAST射电望远镜工程总工程师兼首席科学家、中科院国家天文台研究员南仁东因病情恶化逝世,享年72岁。

FAST位于贵州省平塘县名为大窝凼的喀斯特洼地之中,于2016年9月25日正式落成启用,其接收面积相当于30个足球场大小,是目前世界最大、最灵敏的单口径射电望远镜。专家介绍说,FAST将使我国深空探测能力从月球轨道扩展到太阳系边缘。如此高的精确度和灵敏度,可能会让科学家得以发现此前从未发现过的天体,并揭示宇宙起源和星系形成及演化的过程。此外,它还将通过搜索宇宙中微弱的通讯信号,探索外星生命。FAST在今后二三十年时间内仍能保持世界一流地位。FAST可遥望百亿光年星际;这意味着,远在百亿光年外的射电信号,它也有可能“捕捉”到。

边框:1.5千米

1993年在日本国际无线电科学联盟大会上,科学家们提出要在全球电波环境继续恶化之前建造新一代射电望远镜,但当时几个重大的全球望远镜计划都不允许中国人参与。

IT之家小科普:

脉冲星(Pulsar)是一种特殊的中子星,在银河系中主要分布于银盘和球状星团中。它的辐射束周期性快速扫过地球,地球人由此捕捉到一个个周期脉冲。这种极端天体在1967年被约瑟琳·贝尔意外发现,人们将首颗脉冲星编号为CP1919——FAST在2016年首次试观测,对准的也是这个目标。更通俗地说,脉冲星是巨大的恒星们死亡后留下的致密遗骸,“比太阳还要重,却只有北京市五环那么大。”它们旋转飞快,通常几秒就能自转一周,快的甚至1秒内自转数百圈。中国科学院国家天文台当日公布了由FAST发现的两颗脉冲星。其中一颗据估算距地球4100光年,自转周期0.59秒,李菂将观测信号比喻为“孩子的心跳”。

地址:贵州省平塘县克度镇金科村大窝凼

不让中国人参与,那我们就自己踏出一条走向未来的道路。时任中国科学院北京天文台副台长的南仁东,做出了他一生最重要的决定,他要为中国打造出最强大的射电望远镜。

脉冲星,又称波霎,是中子星的一种,为会周期性发射脉冲信号的星体,直径大多为10千米左右,自转极快。

脉冲星是在1967年首次被发现的。当时,还是一名女研究生的贝尔,发现狐狸星座有一颗星会发出一种周期性的电波。经过仔细分析,科学家认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号,就把它命名为脉冲星。

发现脉冲星有什么用?科学家们回答,一方面在于它具有地面实验室无法实现的极端物理性质,研究它有望得到重大物理学问题的答案;另一方面在于它是深空导航等重大科学及技术应用的理想工具。比如通过长期监测快速旋转的射电脉冲星,选取一定数目的脉冲星组成计时阵列,可以探测来自超大质量双黑洞等天体发出的低频引力波。

口径:500m建成:2016年9月21日

22年的呕心沥血,22年的披肝沥胆,22年的漫长跋涉,在天文学历史上具有里程碑意义的“天眼FAST”——由4450块三角形接收面板拼装而成,能接收137亿光年以外的电磁信号,误差不超过1毫米——终于在中国贵州诞生。这只全世界最大单口径、最灵敏的“天眼”,观测范围可达宇宙边缘,可以清晰地向中国描述这美丽的宇宙太空。

工程投资:约6.67亿人民币反射面总面积:约25万平方米

我们有足够的理由相信:在某个遥远的未来,当地球文明开始与宇宙文明碰撞出火花时,中国将是这场伟大事业的开拓者和领航者,而我们永远不能忘记,在这场伟大征程中,南仁东老人做出的杰出贡献。

设施级别:国家重大科技基础设施

朝如青丝暮成雪——这“天眼”汇聚的光芒是燃烧的精神火焰

借助这只巨大的“天眼”,科研人员可以窥探星际之间互动的信息,观测暗物质,测定黑洞质量,甚至搜寻可能存在的星外文明。众多独门绝技让其成为世界射电望远镜中的佼佼者,这也将为世界天文学的新发现提供重要机遇。与德国波恩100米望远镜相比,“天眼”的灵敏度提高了约10倍;与美国阿雷西博350米望远镜相比,“天眼”的综合性能也提高了约10倍。“天眼”能够接收到137亿光年以外的电磁信号。从2016年9月25日起,“天眼”方圆5公里将成为“静默区”。这个庞然大物开始睁开“慧眼”,专注地捕捉来自宇宙深空的信号。

诗人顾城曾经留下这样的诗篇:黑夜给了我黑色的眼睛,我却用它寻找光明。世界本给南仁东老人准备了“钱”途无量的未来,但是他却选择在中国一个偏僻遥远的山村中,点燃一捧光耀世界的精神火焰。

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放弃了三百倍的工资,躬身于14亿人的事业,这笔账,别人说他太傻,但是他却用毕生来坚守自己的选择。为了给“天眼”找到最满意的安置地点,他放弃了日本300倍高薪的顶级科学家职位,衣着简朴、手持竹竿开始在西南苗寨大山里翻山越岭寒暑不息地探索,喝浑水、吃冷干粮,踏破铁鞋,踏遍了上百个窝凼,先后对比了1000多个洼池,亲手摩挲过几百个“坑”,终于为”天眼”找到了它的安身之地。22年的风雨兼程,终于成就了今日全世界最大单口径、最灵敏的“天眼”——500米口径球面射电望远镜。献身科学,是南仁东先生留给世界的动力之火。

科学目标 1、FAST有能力将中性氢观测延伸至宇宙边缘,重现宇宙早期图像。 2、能用一年时间发现数千颗脉冲星,建立脉冲星计时阵,参与未来脉冲星自主导航和引力波探测。 3、主导国际甚长基线干涉测量网,获得天体超精细结构。 4、进行高分辨率微波巡视,检测微弱空间信号。 5、参与地外文明搜寻。 6、参与子午链工程,提高非相干散射雷达双机系统性能。 7、将深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星,将卫星数据接收能力提高100倍。

奉献与坚守中蕴含感动之火,一往无前中淬炼无畏之躯。这一捧献身科学的动力之火所折射出的伟大精神,将永远地激励国人一往无前的灵魂。正如中国国家天文台深切缅怀南仁东先生的讣告上所说:“南仁东先生一生朴素宽厚,淡泊名利,待人诚恳,胸怀全局,鞠躬尽瘁。”这位老人不仅为我国天文事业的发展做出了突出贡献,更为国人留下了宝贵的精神食粮,他是中国骄傲!

应用目标 1、空间飞行器的测控与通讯 2、脉冲星计时阵和自主导航 3、非相干散射雷达接收系统 4、高分辨率微波巡视

长风破浪会有时——这“天眼”憧憬的风景是腾飞的未来中国

具有中国独立自主知识产权的FAST,是世界上目前口径最大、最具威力的单天线射电望远镜,其设计综合体现了我国高技术创新能力。它将在基础研究众多领域,例如宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等方向提供发现和突破的机遇,也将在日地环境研究、国防建设和国家安全等方面发挥不可替代的作用。其建设将推动众多高科技领域的发展,提高原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。它的建设与运行将促进西部经济的繁荣和社会进步,符合国家区域发展总体战略。

FAST奠基时,南仁东老先生动情地写下,“北筑鸟巢迎圣火,南修窝凼落星辰”。如今,世界上单口径最大的射电望远镜已向苍穹睁开“天眼”,而为它将青丝熬成白发的那个人,却永远闭上了双眼。也许,他只是太累了。也许,他只想化作星辰,与“宇宙”长伴。

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2017年是令人悲痛的一年,数学泰斗吴文俊、哲学大师周有光、地球物理学家黄大年,加之南仁东老师,一位又一位闪耀的星辰陨落远去, 但是他们生前为这个国家留下的宝贵遗产,将一如既往地推动着中国奔弛在前进的道路上,永不停歇;他们传承下的精神财富,这种敢为人先的锐气,上下求索的执着,将永远地激励着后辈青年。在一批批大师远去的当下,于国有幸的是,新一代的国之栋梁正在抽芽拔高,国防科技大学的博士汤俊,27岁斩获全球航空航天领域最高奖——威廉史密斯科学奖;80后博士杨璐菡使用CRISPR-Cas9基因编辑技术,解决猪器官移植到人体世界性难题;仅有23岁的刘明侦博士,成为在《Nature》上以第一作者身份发表论文最年轻的中国女学者……一代又一代的中国青年顶尖学者,正在接棒传承老一辈大师肩负的重要使命。在他们上下求索的身影中,中国的未来正在茁壮成长;在他们头脑风暴的思索中,中国的蓝图正在写就。

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南仁东的名字,与FAST密不可分。 洪亮的嗓音,在生命最后的几年里变得嘶哑,曾跑遍大山的双腿也不再矫健。72岁的南仁东,把仿佛挥洒不完的精力留给了“中国天眼”——世界最大口径的射电望远镜FAST。某种程度上,他成就了FAST,FAST也成就了他。

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而建成FAST,就是他所说的“一点事”。他一做就是20多年。 如今,南仁东主导缔造的FAST,终于睁开“锐眼”,望向苍穹。 FAST的这次“首秀”,或许就是对南仁东的最好告慰。有网友建议,希望将FAST发现的第一颗脉冲星命名为“南仁东星”。

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FAST总工艺师王启明表示,在FAST的科学目标中,确实“包括寻找地外文明”,“但是这并不是我们排在最前列的目标”。“排在我们最前列的目标是寻找脉冲星。”他说。 记者注意到,平塘国际天文体验馆对脉冲星进行了介绍。馆内资料显示,脉冲星是快速自转的中子星,它能够发射严格周期性脉冲信号。脉冲星的观测研究不仅具有重要的物理意义,而且具有重要应用价值,在时间尺度、深空自主导航等方面具有重要的应用前景。 为什么要找脉冲星?王启明说,脉冲星会不断地发出脉冲信号,而这种信号非常稳定。“找到以后就可以应用于深空探测、星际旅行,可以起到导航作用。” 他举例称,“如果你要走到火星,或者走出太阳系,甚至走出银河系,根本无法用地球上的GPS去导航,但如果能知道宇宙中很多脉冲星的位置,就可以通过它来定位、导航。” 他还指出,航天航空的精确定位也离不开射电望远镜。“如果我们发射飞船去火星,飞船在走的过程中隔一段时间就发一个脉冲信号回来,我们的中国‘天眼’就可以接收到这个信号,判断它的位置,是否在正确轨道上。” 此外,贵州大学物理学院教授、中科院国家天文台-贵州大学天文联合研究中心常务副主任张志彬也告诉记者,人类在地面建实验室,高温高压强磁场都是很难实现的,而脉冲星的实验条件非常极端,它“对人类认识极端条件下的一些物理现象也有非常重大的意义”。 国家天文台副台长、FAST工程常务副经理郑晓年曾在接受媒体采访时指出,除了观测脉冲星,中国“天眼”的另一大科学目标是“巡视宇宙中的中性氢”。他指出,这可以“研究宇宙大尺度物理学,以探索宇宙起源和演化”。

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“天眼动态”

10月10日,世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜取得首批成果新闻发布会在中国科学院国家天文台举行。 会上,国家天文台台长严俊介绍了FAST工程竣工一年来的各项工作进展。国家天文台研究员李菂对FAST取得的首批成果进行了发布:FAST望远镜调试进展超过预期;我国射电望远镜首次发现脉冲星,探测到数十个优质脉冲星候选体,其中两颗通过国际认证。李菂和国家天文台研究员姜鹏、澳大利亚科学及工业研究院Parkes望远镜科学主管George Hobbs等专家,就FAST首次发现脉冲星的过程、脉冲星研究工作在科学领域的重要意义、FAST未来工作计划等进行了深入解读,并回答了记者提问。 FAST作为“国之重器”,是我国“十一五”重大科技基础设施之一,于2016年9月25日竣工进入试运行、试调试阶段。国家天文台牵头国内多家单位,在FAST科学和工程团队密切协作下,经过一年的紧张调试,现已实现指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行,调试进展超过预期及大型同类设备的国际惯例,并且已经开始系统的科学产出。 FAST团组利用位于贵州师范大学的FAST早期科学中心进行数据处理,探测到数十个优质脉冲星候选体,经国际合作,如利用澳大利亚64米Parkes望远镜,进行后随观测认证,目前两颗脉冲星已通过系统认证,一颗编号J1859-0131,自转周期为1.83秒,据估算距离地球1.6万光年;另一颗编号J1931-01,自转周期0.59秒,据估算距离地球约4100光年。两颗脉冲星分别由FAST于今年8月22日和25日在南天银道面通过漂移扫描发现。这是我国射电望远镜首次新发现脉冲星。 搜寻和发现射电脉冲星是FAST的核心科学目标。银河系中有大量脉冲星,但由于其信号暗弱,易被人造电磁干扰淹没,目前只观测到一小部分。具有极高灵敏度的FAST是发现脉冲星的理想设备,FAST在调试初期发现脉冲星,得益于卓有成效的早期科学规划和人才、技术储备,初步展示了FAST自主创新的科学能力,开启了中国射电波段大科学装置系统产生原创发现的激越时代。未来,FAST将有望发现更多守时精准的毫秒脉冲星,对脉冲星计时阵探测引力波做出原创贡献。 未来两年,FAST将继续调试,以期达到设计指标,通过国家验收,实现面向国内外学者开放。科研人员将进一步验证、优化科学观测模式,继续催生天文发现,力争早日将FAST打造成为世界一流水平望远镜设备。

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FAST首批成果:我国射电望远镜首次发现脉冲星:

时空穿越 FAST的宇宙探索之旅:

放弃三百倍高薪回国造出“天眼”,他却永远闭上了双眼:

电影《速8》中的“天眼”系统未来会运用到战争中?:

“中国天眼”射电望远镜首次发现两颗新脉冲星:

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