儀商訊：日前，坐落在貴州群山之中的中國(guó)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST，又稱“中國(guó)天眼”）經(jīng)過一年緊張調(diào)試，已實(shí)現(xiàn)指向、跟蹤、漂移掃描等多種觀測(cè)模式的順利運(yùn)行，并探測(cè)到數(shù)十個(gè)優(yōu)質(zhì)脈沖星候選體，其中6顆新發(fā)現(xiàn)脈沖星通過國(guó)際認(rèn)證，這是中國(guó)天文望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)脈沖星。

脈沖星家族首次有了“中國(guó)星”

這是我國(guó)的天文設(shè)備第一次發(fā)現(xiàn)脈沖星，實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域“零的突破”。自１９６７年發(fā)現(xiàn)第一顆脈沖星以來，過去的５０年里，人類發(fā)現(xiàn)的脈沖星家族至少有２７００個(gè)成員了。

國(guó)家天文臺(tái)公布了這２顆脈沖星的具體信息：前者自轉(zhuǎn)周期為１．８３秒，距離地球約１．６萬光年，后者自轉(zhuǎn)周期為０．５９秒，距離地球約４１００光年，分別由“中國(guó)天眼”于今年８月２２日、２５日在南天銀道面通過漂移掃描發(fā)現(xiàn)。

這只是“中國(guó)天眼”的部分發(fā)現(xiàn)。“天眼”工程副總工程師李菂介紹，“天眼”調(diào)試進(jìn)展超過預(yù)期，目前已探測(cè)到數(shù)十個(gè)優(yōu)質(zhì)脈沖星候選體，其中６顆通過國(guó)際認(rèn)證。

據(jù)科學(xué)家介紹，脈沖星是一種高速自轉(zhuǎn)的中子星，由恒星演化和超新星爆發(fā)產(chǎn)生。它的密度極高，每立方厘米重達(dá)上億噸，一塊方糖大小就相當(dāng)于地球上一萬艘萬噸巨輪的重量。脈沖星自轉(zhuǎn)速度很快、自轉(zhuǎn)周期精確，是宇宙中最精準(zhǔn)的時(shí)鐘。正因如此，脈沖星會(huì)發(fā)射一斷一續(xù)的周期性脈沖信號(hào)，就好比轉(zhuǎn)動(dòng)的燈塔發(fā)出忽明忽暗的光。

這一特殊“本領(lǐng)”，讓脈沖星在計(jì)時(shí)、引力波探測(cè)、廣義相對(duì)論檢驗(yàn)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。李菂說，脈沖星具有在地面實(shí)驗(yàn)室無法實(shí)現(xiàn)的極端物理性質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行研究有望得到許多重大物理學(xué)問題的答案。譬如，脈沖星的自轉(zhuǎn)周期極其穩(wěn)定，準(zhǔn)確的時(shí)鐘信號(hào)為引力波探測(cè)、航天器導(dǎo)航等重大科學(xué)及技術(shù)應(yīng)用提供了理想工具。

“通過對(duì)快速旋轉(zhuǎn)的射電脈沖星進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，選取一定數(shù)目的脈沖星組成計(jì)時(shí)陣列，就可以探測(cè)來自超大質(zhì)量雙黑洞等天體發(fā)出的低頻引力波?！崩钋呎f。

澳大利亞科學(xué)及工業(yè)研究院Ｐａｒｋｅｓ望遠(yuǎn)鏡科學(xué)主管喬治·霍布斯說，“天眼”的調(diào)試以及逐漸產(chǎn)出成果，是目前國(guó)際天文學(xué)界最激動(dòng)人心的事件之一。

FAST在滿天繁星下呈現(xiàn)出的美麗景觀

調(diào)試一年就出成果，告慰“天眼之父”南仁東

“天眼”的最初構(gòu)想來自已故天文學(xué)家南仁東。從１９９４年提出設(shè)想，到２０１６年正式啟用，２２年間，南仁東和他的團(tuán)隊(duì)全力推動(dòng)著這個(gè)看似不可思議的世界級(jí)項(xiàng)目。

設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)均無先例可循，“天眼”前期調(diào)試遇到巨大困難?！疤煅邸惫こ炭偣に噹熗鯁⒚髡f，各系統(tǒng)一開始專注于設(shè)備跟蹤維護(hù)，系統(tǒng)內(nèi)調(diào)試看起來都沒問題，但各系統(tǒng)聯(lián)調(diào)后，系統(tǒng)間的通信、算法的統(tǒng)一、安全協(xié)調(diào)等一系列問題逐步暴露出來。

聯(lián)調(diào)期間，“天眼”人的工作狀態(tài)基本上是白天分頭干活，晚上集中開會(huì)商討，連夜改程序，第二天又接著試新方案，反復(fù)調(diào)到最優(yōu)。在“天眼”落成啟用后的３８０個(gè)日日夜夜里，除非停電，總控機(jī)房總是二十四小時(shí)無休。白天，工程團(tuán)隊(duì)和施工方的人員集中進(jìn)行調(diào)試；晚上，科研人員會(huì)把面型固定好，讓其指向一個(gè)特定的天區(qū)，通過地球自轉(zhuǎn)，讓天空從望遠(yuǎn)鏡上方漂移掃描過去。