“中国天眼”为世界天文提供中国智慧
在广袤无垠的宇宙面前,人类的好奇心与探索欲从未停歇。2024 年 9 月 25 日,“中国天眼” 迎来了落成启用 8 周年的重要时刻。这只 “观天巨眼”,如同一座矗立在大地之上的科学丰碑,承载着人类对宇宙奥秘的无尽追寻。
在距离 “中国天眼” 不到 3 公里的山头上,首台 40 米口径射电望远镜(核心阵试验样机)完成吊装,这标志着一项重大科学工程的新征程已然开启。中国科学院国家天文台副台长姜鹏介绍,计划利用 “中国天眼” 周围 5 公里内优异的电磁波环境,建设 24 台 40 米口径射电望远镜与 FAST 组成核心阵。一旦核心阵建成,将极大地提升 “中国天眼” 的灵敏度优势和优良成图能力,使科学家们能够聚焦极端致密天体的起源与演化等当前天文学最前沿、最热门的科学问题,有望在时域天文、宇宙的成分与演化和引力波暴等研究领域抢先取得突破性成果。
中国科学院副院长、中国科学院院士常进在 FAST 落成 8 周年纪念活动上深情回顾了 “中国天眼” 的诞生历程。以南仁东先生为首的天文学家们,以敢为人先的勇气提出了建设 FAST 的大胆想法。历经 26 年的预研、建设和调试,几代人艰苦奋斗,终于建成了这个国之重器。如今,“中国天眼” 在脉冲星物理、快速射电暴起源、纳赫兹引力波等领域取得了一系列有国际影响力的成果,成为了世界天文学研究的重要力量。
截至目前,“中国天眼” 已发现新脉冲星超 900 颗,是同时期国际上其他望远镜发现脉冲星总数的 3 倍以上。其中,包括 170 余颗毫秒脉冲星、120 余颗双星脉冲星、80 颗暗弱的偶发脉冲星。在人类发现第一颗脉冲星后的半个世纪里,全世界发现的脉冲星不到 3000 颗,而 “中国天眼” 在短短几年间就取得了如此辉煌的成就。此外,“中国天眼” 还首次在射电波段观测到黑洞 “脉搏”,发现迄今已知轨道周期最短脉冲星双星系统,探测并构建世界最大中性氢星系样本,持续为探索宇宙奥秘作出中国贡献。
德国马克斯・普朗克射电天文学研究所天文学家劳拉・斯皮特勒预测,到本世纪 30 年代,“中国天眼” 将为人类研究超大质量黑洞碰撞等天文学前沿研究积累大量数据。在建设阶段,“中国天眼” 就向全球工程界贡献了大科学工程的中国经验和创新实践。6 根钢索控制的 30 吨馈源舱,可以在 140 米高空、206 米的尺度范围内实时定位;超高耐疲劳钢索在 200 万次循环加载条件下可达 500MPa 应力幅,国际上尚无先例。
近期,中国科学院国家天文台高级工程师柴晓明团队自主研发的 “中国天眼” 核心零部件 —— 低噪声放大器,将正式出口巴西,实现了我国自主研发的射电望远镜核心部件首次出口海外。这款部件性能达到了世界先进水平,一经推出就受到国际天文界关注,充分展示了中国在射电天文领域的技术实力。
“中国天眼” 不仅为我们提供了探测宇宙深处的强大工具,而且在基础科学研究中产生了深远影响。中国科学院院士陈仙辉指出,“中国天眼” 帮助我们探索宇宙的起源、演化及其结构,为理解宇宙中的前沿科学问题提供了重要观测数据支持。同时,它也为国际科学界提供了一个重要平台,促进了国内外科学家的交流与合作。
2021 年 3 月 31 日,“中国天眼” 正式对全球科学界开放。目前已帮助美国、荷兰、澳大利亚等 15 个国家的研究团队开展观测 900 余小时,涉及多个科学领域。今年 4 月 6 日 0 时,“中国天眼” 再次向全球开放 2024 年 8 月至 2025 年 7 月观测季自由申请观测项目的申请通道,1600 小时的望远镜时间向自由申请观测项目开放。英国天文学家拉夫尔・伊夫称赞道,“中国天眼” 持续向全球科学界开放,让全世界的科学家都可以根据自己的研究计划申请使用这一开创性的仪器,开展以前由于望远镜灵敏度不足而无法进行的实验。
8 年来,“中国天眼” 发扬开拓进取、勇攀高峰的精神,秉持团结奋进、协同攻关的作风,不断创新,成果频出。它拓展着人类观天极限,持续为人类极目宇宙贡献中国智慧、提供中国方案。在未来的日子里,相信 “中国天眼” 将继续引领人类探索宇宙的奥秘,书写更加辉煌的科学篇章。