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「天眼」对我国有多重要?耗资数亿的中国天眼,都曾发现过什么?

2024-03-28科学

前言

探索未知、破解谜团一直是人们内心最强烈的渴望之一, 而随着科技的发展和进步,我们也有足够的能力去探究那些曾经遥不可及的宇宙秘密。

其中位于中国贵州的 世界最大射电望远镜"天眼" 就是这样的存在。

作为世界上最先进的天文观测设备之一, 它不仅是我们了解宇宙的重要工具,也是中国自主研发的一张亮丽名片。

尽管每年要花费大量资金进行维护与运营,但其所带来的科学成果以及对人类社会的影响却是无法估量的,那这座 耗资11.5亿,每天运行耗费近40万 的「天眼」都曾发现过什么呢?

耗资数亿的中国天眼

都曾发现过什么?

自从「中国天眼」(FAST)投入使用以来,这个世界最大单口径球面射电望远镜一直在为我们揭示宇宙的真相。

先不说远的,我们就说最近的新收获--- 中性氢星系样本的数量。

据中国贵州省贵安新区生态文明研究所称, FAST在三年时间内收集了约7600平方度的数据 ,从而 创建了一个前所未有的中性氢星系样本库。

该样本库 包含41741个中性氢星系样本 ,远远超过了国际上的任何同类项目,这意味着我们可以更好地理解宇宙的演变过程。

例如, 中性氢作为元素周期表的第一个元素,是宇宙中最常见的元素 ,它在宇宙早期就已经形成,对研究宇宙的化学成分和物理过程具有重要作用。

FAST观测的四个星系的假彩色光学图像。中国科学院国家天文台供图

而通过分析这些中性氢星系样本,科学家们可以 了解恒星的形成和演化,以及星系之间的相互作用。

此外,这些数据还可以帮助科学家们 进一步研究暗物质的本质 ,因为暗物质与可见物质的相互作用可能在中性氢的分布中留下线索。

其次是 中国天眼捕获到的快速射电暴信息 ,部分快速射电暴的深入研究成果已经发表在了【自然】杂志上。

此外, 我国天眼还发现了七百多颗脉冲星 ,这是一个相当震惊的数字, 更是其他国家发现脉冲星总数的几倍。

而这不过是我们的3年的成果,如果给我们更多的时间,发现的将会更多。值得一提的是,部分毫秒脉冲星的频率与原子钟差不多,应该可以算作是宇宙中最准的计时器。

再次,中国天眼在寻找地外文明方面也取得了重要进展。这些信号的发现引起了全球天文学界的关注 ,因为这可能是人类首次直接接收到的地外文明的信息。

虽然还不能确定这些信号的来源,但这一发现无疑为人类寻找地外文明提供了新的希望。

中国天眼在 研究黑洞方面也有所突破 。科学家们利用中国天眼对银河系中心的黑洞进行了详细的观测,结果发现了一种名为 FRB 20190520B的脉冲星。

这种脉冲星的特点在于脉冲宽度仅为0.14毫秒左右。并且当脉冲信号的时候都是来自遥远的银河系之外。

它们的 亮度高达数千甚至数万倍于普通的人造卫星 比普通的无线电信号还要强数十亿倍。

这一发现对于理解宇宙中的高能事件和极端条件下的物理过程具有重大意义。而中国天眼在这些领域取得的突破 不仅提升了我们对宇宙的认知,也为未来的科学研究提供了宝贵的数据。

FAST向全世界开放

中国的「天眼」,即 500 米口径球面射电望远镜(FAST),被誉为"世界上最大的单口径射电望远镜"。

为什么FAST能引起全世界的关注? 主要功能是对来自遥远宇宙的无线电波进行检测和追踪。

与其他望远镜不同,FAST 具有一个庞大的反射面, 面积约为半径约五百米的圆形区域。

这个特殊的形状使 得它可以集中所有的能量并将其转换为强大的信号 ,从而提高其分辨率和灵敏度。

这种形状也为 FAST 提供了一个极大的视场 ,使它有能力捕捉到非常遥远的目标。

此外, FAST 还 配备了一些高端的硬件和软件设施,包括一套大型计算机集群和一系列高级算法, 这些都是为了让它更好地捕获和处理来自宇宙的信息。

它的灵敏度也非常高,这意味着 即使是非常微弱的辐射也能被它轻易察觉 ,这为人类理解宇宙提供了巨大的可能。

不同于传统的望远镜只能固定在一个位置, FAST 可以 通过六个独立的方向调整自身的角度 ,以便更准确地跟踪目标物体的位置。

这对于对遥远的目标进行长时间的研究至关重要,因为它可以让科学家们持续不断地获取有关这些目标的新信息。

然而,要想充分利用 FAST ,我们就必须掌握一项关键技能, 那就是如何正确挑选适合 FAST 目标搜索场景的地方。

众所周知, FAST 对宇宙中任何一处地方的敏感程度都非常高。因此, 科学家们必须要确保选择一处拥有极少或者几乎不含有任何电磁信号的地方作为观测地点。

这样做的原因就在于, 这样才能够最大程度上减少背景噪音的影响, 使得 FAST 在接收到来自宇宙的信息时更加清晰和准确。

然而,这只是FAST的一部分优点,更重要的是, 它代表了一种新的科学研究模式——开放式研究。

这种模式鼓励不同国家和地区之间的研究人员分享知识和技术,共同探索未知的世界。

因此,当我们决定 自2021年3月31日起将FAST开放给全球科学家使用时 ,受到了世界各地的热烈欢迎。

短短一个月内,全世界各地的科研团队纷纷提交申请, 争相使用这一资源,足见其吸引力之大。

也再次证明 越来越多的研究人员开始关注并试图申请使用这个强大的工具来探索未知领域。

「天眼」的建成和对外开放,也是我国坚持开放创新理念的重要体现之一。

正如科技创新是中国实现高质量发展的关键驱动力之一一样,而通过向全球研究人员提供访问机会,中国正在努力推动全球科技领域的深度合作与发展。

结语

中国的 「天眼」已经成为了一项具有划时代意义的科技成果, 其对全球科学发展的影响将不可估量。

未来,我们将继续致力于支持更多优秀的科学家充分利用「天眼」的潜力,共同探寻更多有关宇宙的秘密。

与此同时 ,「天眼」也将成为中国与全球科技发展崛起国家进行良性互动与合作的一个重要窗口。 每一次突破都为我们揭示了宇宙的一角。