刊登日期 : 2020-11-20
贵州群山之间，镶嵌著一个30个足球场大小的“大锅”，看不见的电波汇聚到“锅底”，带来宇宙边缘的资讯。这是被誉为当代中国“超级工程”之一的“中国天眼”——世界最大、最灵敏的500米口径球面射电望远镜（FAST），理论上能接收到百亿光年外的电磁讯号，主要用于观测脉冲星，探索外星文明等。当代中国科学家用了20多年时间，让中国在这一领域“从无到有”，跃居世界领先水平。
当代中国科学家27年铸“天眼”
射电望远镜，是通过“反射面板”的反射聚焦，将大量讯号聚集在一点（馈源舱），令获取的讯号更为清晰，便于观测。
1993年，在日本东京召开的国际无线电科学联盟大会上，以“天眼之父”南仁东为首的当代中国天文学家提出了这个大胆构想——在中国境内建造新一代大型射电望远镜，而当时中国最大的射电望远镜，口径只有不到30米。
从提出方案、选址、建设、到2016年正式落成、2020年通过国家验收，中国各领域的科研人员、建设工人，克服了无数困难，终于实现了“零”的突破，让中国在这一领域由“跟跑者”变为“领跑者”。
当代中国天文学发展里程碑
FAST表面共有4,450块反射面板单元，总面积25万平方米，接收面积全球最大，探测灵敏度亦是全球第一，是全球第二大单口径球面射电望远镜、美国阿雷西博望远镜的2.5倍以上，可有效探索的空间范围体积扩大4倍。
与美国阿雷西博望远镜不同，FAST并非固定不动，而是可以如同人类转动眼珠一样，通过6条钢索，调整馈源舱的位置，其精确度以毫米计，令馈源舱始终处于反射面的焦点，获取讯号能力保持最佳。科学家形容，如有人在月球上打手机，其讯号波动都逃不过这双“天眼”。
从理论上来说，“中国天眼”能接收到137亿光年外的电磁讯号，接近宇宙边缘，堪称当代中国天文学发展的一个里程碑。
美国国家科学院院士、曾任柏克莱加州大学射电实验室主任的卡尔·海尔斯教授（Carl Eugene Heiles）对新华社表示，“中国天眼”比美国阿雷西博望远镜更灵敏，覆盖更大天区，且拥有19波束的接收机，在脉冲星搜索、观测星际云等天文学领域有著革命性机遇。
发现102颗脉冲星 不负当代中国逐梦人
观测脉冲星，是“天眼”的首要任务。脉冲星是一种高速自转的中子星，是巨大的恒星毁灭后留下的遗骸，其密度极高，一块方糖大小的星体，就重达几亿吨。脉冲星每秒转速能达到上百次，会发射週期性的射电脉冲，被视为宇宙时钟。它被视为不可替代的宇宙天体实验室；未来亦可代替卫星，用于星际导航。
“中国天眼”的视力，没有辜负南仁东等中国“逐梦人”的期许，没有愧对“世界最大”的名头，自2016年9月启用后，于2017年10月首次“看到”2颗脉冲星，堪称历史重大突破。到2020年1月11日通过国家验收、正式开放运行时，FAST已发现146颗脉冲星候选体，其中102颗被确认为新的脉冲星。两年多以来，“中国天眼”所发现的脉冲星数量，已超过同期欧美多个脉冲星搜索团队发现数量的总和。2021年5月，国家天文台再度宣布一个重大进展：研究人员透过“天眼”新发现201颗脉冲星，新的发现对现有的银河系电子分布模型提出挑战。
国家天文台研究员韩金林对此并不感到惊讶，认为“它（中国天眼）至少再新发现千余颗脉冲星，把人类能看见的脉冲星库规模拓展50%，才算小有成就。”
延伸阅读：世界最大“天眼” 成中国旅游新热点
