中國(guó)天眼進(jìn)入“多出成果”“出好成果”新階段
- 發(fā)布時(shí)間：2022-01-06 09:13:16
- 來源：科技日?qǐng)?bào)
位于貴州的那口大鍋?zhàn)罱譄醭隽瞬簧俸貌恕?/p>
1月5日，中科院召開中國(guó)天眼(FAST)運(yùn)行情況和科學(xué)成果新聞發(fā)布會(huì)，介紹FAST高質(zhì)量運(yùn)行情況，并發(fā)布依托FAST在中性氫譜線測(cè)量星際磁場(chǎng)、快速射電暴、脈沖星等領(lǐng)域取得的一批重要科研成果。
正如中科院副院長(zhǎng)、黨組成員，中科院院士周琪所言，這一系列工作和成果表明，F(xiàn)AST已經(jīng)成為中低頻射電天文領(lǐng)域的觀天利器，已經(jīng)進(jìn)入到“多出成果”“出好成果”的新階段。
高質(zhì)量運(yùn)行為科學(xué)成果產(chǎn)出提供重要支撐
FAST從提出構(gòu)想到通過國(guó)家驗(yàn)收花費(fèi)了26年的時(shí)間，近百名科研工作者前赴后繼投入到這個(gè)項(xiàng)目中。FAST的全新設(shè)計(jì)理念開創(chuàng)了建造巨型望遠(yuǎn)鏡的新模式，多年來，工程團(tuán)隊(duì)開展了一系列的技術(shù)攻關(guān)，克服了力學(xué)、測(cè)量、控制、材料、大尺度結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域諸多技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)自主創(chuàng)新。
2020年1月11日通過國(guó)家驗(yàn)收以來，F(xiàn)AST運(yùn)行效率和質(zhì)量不斷提高，年觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)超過5300小時(shí)，已遠(yuǎn)超國(guó)際同行預(yù)期的工作效率，為FAST科學(xué)產(chǎn)出起到重要支撐作用。
為做好FAST的開放運(yùn)行和科學(xué)研究工作，中科院在第一時(shí)間成立了FAST科學(xué)委員會(huì)、時(shí)間分配委員會(huì)和用戶委員會(huì)，統(tǒng)籌規(guī)劃科學(xué)方向、遴選重大項(xiàng)目、制定數(shù)據(jù)開放政策以及分配觀測(cè)時(shí)間等。
2020年2月，F(xiàn)AST科學(xué)委員會(huì)遴選出5個(gè)優(yōu)先和重大項(xiàng)目作為近年來FAST望遠(yuǎn)鏡主要的科學(xué)研究方向。“約200名科學(xué)家開始使用并處理FAST的科學(xué)數(shù)據(jù)，開展大團(tuán)隊(duì)集中攻關(guān)，取得了一系列重要成果，充分發(fā)揮了FAST科學(xué)效能，促進(jìn)重大科學(xué)成果產(chǎn)出。”FAST運(yùn)行和發(fā)展中心常務(wù)副主任、總工程師姜鵬說。
2021年3月31日，F(xiàn)AST正式向全球天文學(xué)家開放，實(shí)現(xiàn)了“各國(guó)天文學(xué)家攜手探索浩瀚宇宙，共創(chuàng)人類美好未來”的美好愿景。
“FAST向全球天文學(xué)家征集觀測(cè)申請(qǐng)，彰顯了中國(guó)科學(xué)家與國(guó)際科學(xué)界攜手合作的理念。”姜鵬說，此次征集收到來自不同國(guó)家共7216小時(shí)的觀測(cè)申請(qǐng)，最終14個(gè)國(guó)家(不含中國(guó))的27份國(guó)際項(xiàng)目獲得批準(zhǔn)，并于2021年8月啟動(dòng)科學(xué)觀測(cè)。
美國(guó)伊利諾伊大學(xué)教授理查德·克魯切爾曾經(jīng)訪問過FAST，他對(duì)FAST的印象非常深刻。“它是迄今為止世界上最大、最強(qiáng)的單天線射電望遠(yuǎn)鏡，具有產(chǎn)生突破性科學(xué)的潛力。”理查德·克魯切爾說。
2021年，依托FAST取得的科學(xué)成果“一籮筐”
2021年，依托FAST，天文學(xué)家又取得了一批重要科研成果。
中性氫是氫原子，也是宇宙中豐度最高的元素，廣泛存在于宇宙的不同時(shí)期，是不同尺度物質(zhì)分布的最佳示蹤物之一。
中科院國(guó)家天文臺(tái)等單位的研究人員采用原創(chuàng)的中性氫窄線自吸收方法，利用FAST首次獲得原恒星核包層中的高置信度的塞曼效應(yīng)測(cè)量結(jié)果。研究人員發(fā)現(xiàn)，星際介質(zhì)從冷中性氣體到原恒星核具有連貫性的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，異于標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)。相關(guān)研究成果1月6日以封面文章形式在線發(fā)表于《自然》雜志。
“這一成果為解決恒星形成三大經(jīng)典問題之一的‘磁通量問題’提供了重要的觀測(cè)證據(jù)。”中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員、FAST首席科學(xué)家李菂說。
快速射電暴(FRB)是一種持續(xù)約千分之一秒的神秘宇宙射電信號(hào)，是天文學(xué)最新熱點(diǎn)。國(guó)家天文臺(tái)研究人員利用FAST對(duì)快速射電暴FRB121102進(jìn)行觀測(cè)，在約50天內(nèi)探測(cè)到1652次爆發(fā)事件，獲得迄今最大的快速射電暴爆發(fā)事件樣本，超過此前本領(lǐng)域所有文章發(fā)表的爆發(fā)事件總量，首次揭示了快速射電暴爆發(fā)率的完整能譜及其雙峰結(jié)構(gòu)。相關(guān)研究成果2021年10月14日發(fā)表于《自然》雜志。
同時(shí)，國(guó)家天文臺(tái)副研究員王培介紹，F(xiàn)AST多科學(xué)目標(biāo)巡天已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少6例新快速射電暴，正在為揭示這一宇宙中神秘現(xiàn)象的機(jī)制、推進(jìn)這一天文學(xué)全新的領(lǐng)域作出獨(dú)特的貢獻(xiàn)。
截至目前，F(xiàn)AST共發(fā)現(xiàn)約500顆脈沖星，成為自其運(yùn)行以來世界上發(fā)現(xiàn)脈沖星效率最高的設(shè)備。
國(guó)家天文臺(tái)研究員韓金林領(lǐng)導(dǎo)的FAST重大優(yōu)先項(xiàng)目“銀道面脈沖星快照巡天”在不到兩年時(shí)間，累計(jì)觀測(cè)了約620個(gè)機(jī)時(shí)，完成了計(jì)劃搜尋天區(qū)的8%，截至目前該項(xiàng)目新發(fā)現(xiàn)279顆脈沖星，其中65個(gè)為毫秒脈沖星，在雙星系統(tǒng)中的有22顆。相關(guān)研究成果2021年5月發(fā)表于《天文和天體物理學(xué)研究》。
對(duì)此，國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)常進(jìn)院士表示，基于超高靈敏度的優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)AST未來將在快速射電暴起源與物理機(jī)制、中性氫宇宙研究、脈沖星搜尋與物理研究、脈沖星測(cè)時(shí)與低頻引力波探測(cè)等方向產(chǎn)出更多深化人類對(duì)宇宙認(rèn)知的科學(xué)成果。