“中国天眼”睁眼“看见”２颗脉冲星 未来还会发现什么？

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在快餐室工作的员工(照片拍摄于8月10日)。新华社记者欧东宇照片

新华社北京10月10日电“中国天眼”睁开眼睛，“看见”两颗脉冲星。未来它还会发现什么？

新华社《新华视点》记者董瑞峰、戚建

4100光年，16000光年。位于贵州山区的中国天眼刚刚睁开眼睛，就看到两颗脉冲星离地球如此之远。

10日，中国科学院国家天文台宣布，经过一年的紧张调试，500米球形射电望远镜(FAST)实现了指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的平稳运行，并确认了许多新发现的脉冲星。

脉冲星家族第一次有了“中国之星”

这是中国天文设备首次发现脉冲星，在这一领域实现了“零突破”。自从1967年发现第一颗脉冲星以来，在过去的50年里，人类已经发现了至少2700个脉冲星家族。

国家天文台公布了这两颗脉冲星的具体信息:前者的自转周期为1.83秒，距地球约16000光年，后者的自转周期为0.59秒，距地球约4100光年。它们于今年8月22日和25日在中国南方的银河平面被“中国天眼”发现。

这只是“中国之眼”发现的一部分。田燕项目副总工程师李毅表示，田燕的调试进度超出预期，已检测出数十颗优质脉冲星候选星，其中六颗已通过国际认证。

据科学家称，脉冲星是一颗高速旋转的中子星，它是由恒星演化和超新星爆炸产生的。它的密度极高，每立方厘米重达数亿吨，一个方糖的大小相当于地球上10000吨船只的重量。脉冲星是宇宙中最精确的时钟，因为它的旋转速度快，旋转周期精确。由于这个原因，脉冲星发出周期性的脉冲信号时断时续，就像旋转的灯塔发出闪烁的光一样。

这种特殊的“能力”使得脉冲星在计时、引力波探测和广义相对论测试领域有着重要的应用。李伟说脉冲星具有在地面实验室无法实现的极端物理特性，研究它们有望获得许多重大物理问题的答案。例如，脉冲星的旋转周期极其稳定，精确的时钟信号为引力波探测、航天器导航和其他重大科技应用提供了理想的工具。

“通过对快速旋转的射电脉冲星进行长期监测，并选择一定数量的脉冲星组成一个时序阵列，就可以探测到来自超大质量双黑洞等天体的低频引力波。”李薇说:

澳大利亚科学与工业研究所巴夏礼望远镜科学主任乔治·霍布斯(George Hobbs)说，“天眼”的启用和成果的逐步产生是国际天文学领域最激动人心的事件之一。

星空下的美丽风景(摄于2016年6月27日)。新华社记者刘旭社

经过一年的调试，它将产生效果并安慰楠之父的眼睛。

“天眼”的最初想法来自已故天文学家南任栋。从1994年这个想法被提出到2016年正式投入使用，南和他的团队在过去的22年里竭尽全力推广这个不可思议的世界级项目。

在设计和结构上没有先例，在早期调试田燕很困难。田燕项目的首席技术专家王其明说，每个系统在开始的时候都专注于设备跟踪和维护，系统的调试似乎还不错。然而，经过各个系统的联合调试，系统间的通信、算法的统一和安全协调等一系列问题逐渐暴露出来。

在联合调试期间，“田燕”人的工作状态基本上是白天分头工作，晚上集中开会讨论，一夜之间改变程序，第二天再尝试新方案，反复调整到最佳状态。在“天眼”建成后的380个昼夜中，除非停电，否则主控室始终24小时开放。白天，工程队和施工方的人员集中精力进行调试；晚上，研究人员将确定表面形状，并将其指向特定的天空区域。通过地球的旋转，天空空将会漂移并扫描望远镜。

李伟说漂移扫描很少用于脉冲星搜索，但只能在调试期间使用。由于这个原因，研究人员不仅需要重新设计软件，还必须在数据处理上付出更多的劳动，但最终的结果是令人兴奋的。“天眼”每次扫描都能获得一到两个高质量的脉冲星候选者。

国家天文台研究员、田燕项目副经理彭波表示，国外同类大型射电望远镜的调试通常需要3至5年时间，而田燕经过一年的调试已经取得了初步成果。

“天空之眼”将寻找主宰未来宇宙天空地图的“外星人”

中外科学家都在期待“天眼”的发现从量变到质变。如果“天眼”能够首次捕捉到星系外的脉冲星，这将具有开创性的意义。李毅和他的研究团队已经在为观测银河系外的脉冲星做技术准备，最早将在明年进行尝试。

乔斯林·贝尔，第一个发现脉冲星的天文学家，今年早些时候参观了中国天眼。她希望世界上最大的射电望远镜能够发现更多微弱、遥远和独特的脉冲星，包括围绕黑洞旋转的脉冲星。

对于“天眼”来说，它的观测范围可以达到已知宇宙的边缘，寻找脉冲星只是它的任务之一。未来，它还将在中性氢观测、谱线观测和寻找可能的星际通信信号方面大放异彩。

根据大爆炸理论，中性氢是一个“老人”，几乎与宇宙中的大爆炸年龄相同。观察和研究中性氢的分布有助于科学家进一步了解银河系和银河外星系的结构，并解开宇宙起源和演化的谜团，如BIGBANG。“‘中国天空之眼’将通过在宇宙中的中性氢中巡逻来绘制最新和最大的标准宇宙天空图。”国家天文台天眼项目的高级博士后马克科(凯尔)说。

中国天眼甚至可以“听”到宇宙中可能存在的外星文明的无线电波。澳大利亚科学与工业研究所巴夏礼望远镜科学部主任乔治·霍布斯(George Hobbs)表示，巴夏礼望远镜目前已将20%的时间用于“搜寻外星人”，但仍一无所获，“中国之眼”看到了更远的地方，未来可能会有令人兴奋的消息。

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