FAST是我国科学家独创设计、利用贵州南部喀斯特洼地的独特地形条件建设而成,外形就像一口大锅,直径为500米,底圆心到顶圆心高为138米,接收面积约为21万平方米,相当于30个标准足球场那么大。
十九大的开幕以来,以中国“天眼”为称的——FAST(Five hundred meters Aperture Spherical Telescope,简称FAST),又被誉名为“世界上最大的望远镜”,备受瞩目,不仅如此引发了许多人激动不已的心情,想必大家也十分清楚何为“望远镜”,难道它真的是拿来看“星星”用的吗?也引发了许多人的好奇心并有各种议论,如“真的能看到太阳系外的行星吗?”或是“能够看到离地球外还有高等外星生物存在吗?”究竟称为中国的天眼FAST,到底有什么用处呢?这些将不是迷,在十九大的开幕之后,其实已经不再是被“隐瞒”的消息了。那今天就给大家讲讲,“中国天眼FAST”的由来,以及有什么令我们值得期待的地方!
看上去特别像一口大“锅”,对!没错这就是“世界上最大的望远镜FAST”,它的口径是500米,位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县大窝凼的喀斯特洼坑中。则美国的Arecibo望远镜口径是300米,面积约为Arecibo的2.5倍,有50个足球场那么大。
说起FAST的开始的概念,是由一位我国天文学家南仁东先生,在1994年提出的构想,而从构思开始到2016年9月建成,约于22年,为FAST作出了巨大科学贡献。
具体是怎么运作的呢,用途又是什么呢?
FAST工程的索网结构可以随着天体的移动变化,带动索网上的4450个反射单元,在射电源方向形成300米口径瞬时抛物面,从而极大地提升了观测效率。而主动反射面让FAST有更广阔的观测范围,还能覆盖40度的天顶角。由于场地条件限制,全部索网结构须在高空中进行拼装。索网采取主动变位的独特工作方式,即根据观测天体的方位,利用促动器控制下拉索,在500m口径反射面的不同区域形成直径为300m的抛物面,以实现天体观测。说到这里,那到底要拿它炒什么菜呢?..额不是..拿他来做些什么呢?FAST的主要任务是搜索“脉冲星、中性氢、宇宙分子和外星文明信号”。就拿其中一个大家最为不解的“脉冲星”举例好了。
脉冲星是什么?
从字面上理解,脉冲星是会发射脉冲的“星星”…那不就是平时所看到的“星星”一样了吗?并不是这样,其实我们晚上用肉眼能看到的“星星”还能一闪一闪的,这是因为“大气抖动”造成的。然而脉冲星是以自身的辐射和运动特性,才导致会不停的闪!然而天文学家观测到的中子星,基本都是脉冲星。
那我们费尽心机制作这么大的“锅”只是为了找“星星”?
中子星的辐射很特殊。中子星本身很暗很暗,而它两极的辐射束却很强大,于是我们基本只能通过观测其辐射束的辐射来观测它。除了很亮之外,中子星辐射束还有一个特点,多数只在射电波段有辐射。这就意味着我们只能用射电望远镜来观测这部分脉冲星。
虽然中子星辐射束很亮,但当他穿过遥远的星际空间到达地球时,还是变得很微弱。为了发现并研究这些脉冲星,科学家不得不使用大口径的望远镜来进行观测。有研究认为,如果使用FAST来寻找脉冲星,我们将能发现6500颗新的脉冲星,这将是已发现脉冲星总量的2.6倍!
然而许多人不解的地方就是,为什么要寻找到脉冲星?其实,在发现脉冲星对于现在科学意义以及理论来说,是有巨大价值的。至今为止,脉冲星领域的研究已经拿了两个诺贝尔奖:一个是1967年发现第一颗脉冲星,证实了中子星的存在;另一个是1974年发现双脉冲星系统PSR B1913+16,间接证实了引力波理论。
脉冲星能够如此受到科学家们的青睐,主要由于它包含了几个特点:质量大、自转稳、短脉冲、线偏振。脉冲星自转周期的稳定性,也被用来作为探测引力波的工具。
不仅如此1972年在蟹状星云这个超新星遗迹中发现脉冲星,证实了超新星爆炸是产生中子星的主要机制;1990年对脉冲星PSR B1257+12的观测研究,首次发现了太阳系外的行星。在以上的这些历史看来,发现了脉冲星可以在科学上解释很多东西,所以这也就是为什么费心苦心,要制造如此庞大的FAST。
对于以上提到的对于周期的把控,甚至还可以做到验证广义相对论。
最后,在大家一直议论的话题“外星生命是否存在”一直是热议不断,究竟FAST能不能寻找到外星生命,我们不得而知,但这也是FAST的任务之一,当然宇宙中肯定是有高等生命存在的,只是目前还尚未发现。
科学家说:“对于人类来说,探索未知世界、满足好奇心,是与吃饭睡觉同等重要的本质权利。探索未知世界会激发人类的创造力,去做人类以前做不到的事情,找到原来根本想象不到的解决问题的办法,这其中会产生巨大价值。”
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