“中国天眼”新发现201颗脉冲星 挑战银河系电子分布模型

源自：中国新闻网

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原文标题：贵州代省长谌贻琴：大射电打开了世界认识贵州新天窗

　　中新网贵州平塘11月8日电（冷桂玉）“大射电打开了人类探索宇宙的新天眼，也打开了世界认识贵州的新天窗。”贵州代省长谌贻琴如是说。
　　11月7日，以“聚焦大射电·联通天地人”为主题的第十二届贵州旅游产业发展大会在贵州省黔南州平塘县天文小镇举行。
　　贵州代省长谌贻琴在致辞中提到，“中国天眼”是当今世界最大口径最灵敏的大射电望远镜。在“中国天眼”召开贵州省第十二届旅游产业发展大会，就是要进一步聚焦全球目光，推介贵州好风景，传递贵州好声音，揭幕贵州旅游发展新时代。
　　据统计数据显示，2016年贵州省黔南州旅游收入达到603.04亿元，增幅42.7%，旅游接待人数6708.98万人次，增幅40.8%。旅游人次和综合收入位居中国30个自治州第一名。
　　谌贻琴表示，“天眼”看贵州，“天”有四季之美，这里时时有风景、四季皆锦绣，适宜春赏繁花、夏避酷暑、秋游乡村、冬浴温泉，是全季节旅游的优选目的地；“地”有四方之景，这里苍山如海、河湖交错、谷幽洞奇，处处如画、步步成景，是发展全域旅游的绝佳胜地；“人”有四享之悦，这里民俗多彩，风情独特，美食鲜、美酒醇、美歌亮、美节多，是大众旅游的理想目的地。
　　针对深化旅游供给侧结构性改革，贵州的誓言掷地有声：要着力打造世界级旅游精品，着力催生“旅游+”多业态产品，着力满足新时代旅游消费需求，加快建设全国知名、世界一流山地旅游目的地，打造品质更优、颜值更高、气质更佳的山地旅游大省和全域旅游示范省，为建设美丽中国书写贵州新篇章。 ●

源自：中国新闻网

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原文标题：中国天眼景区“中国科技旅游基地”揭牌

揭牌仪式。袁超 摄
　　中新网贵州平塘11月7日电（冷桂玉袁超）7日晚，贵州省第十二届旅游产业发展大会（以下简称，旅发会）在贵州省黔南州平塘县克度镇举行。会上，贵州省委书记孙志刚为中国天眼景区“中国科技旅游基地”揭牌。
　　旅发会的主会场，位于平塘县克度镇的天文小镇中轴迎宾广场上，“时空之眼”天文科普秀上演，一场融合科技与艺术的歌舞盛会吸引了众多民众驻足观看。
　　“现在有很多游客会选择科普游的路线，所以，我们也制定了很多以贵州平塘为主的科普游项目供游客选择。”来自重庆一旅行社的负责人袁女士告诉记者，“现在的贵州不仅只是游山玩水，少数民族，还有大数据、‘中国天眼’。”
　　记者在现场看到，在“天幕商业街”，一条长450米的“天幕”编织出美轮美奂的光影效果，游人穿行其间，纷纷掏出手机录下美妙时刻。
　　据了解，作为首批中国十大科技旅游基地之一，中国天眼景区自2016年9月25日正式开园以来，以天文科普为代表的平塘旅游备受关注。一到暑假，各地青少年、学校团体慕名而来，科普旅游经济初见雏形。
　　根据平塘县的统计数字，一年来，已经有24万人次到中国天眼核心区进行探访，在当地掀起了科普旅游氛围。
　　据了解，活动期间，天文科技馆、天文时空塔等丰富多彩的天文科普体验项目，供游客观赏游玩。
　　值此之际，为烘托旅发会氛围，围绕“天眼”、科技旅游主题，多彩贵州·中国原生态国际摄影大展在主会场设置专题展览，从影像角度展现贵州风采，同时运用多种展览形式，切合科技旅游主题。 ●

源自：参考消息

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原文标题：参考睿评|中国“天眼”出手，找到“外星人”还会远吗？

　　参考消息网11月3日报道 上个月，中国科学院国家天文台宣布，500米口径球面射电望远镜（FAST）经过一年紧张调试，已实现指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行，并确认多颗新发现脉冲星。
　　宇宙从哪里来，将要到哪里去？人类认识宇宙经历了复杂而崎岖的过程，直到上世纪中叶，“大爆炸宇宙论”才逐渐主宰大多数人的宇宙观。但要真正回溯原初宇宙，天文学还有众多谜团有待发现和解答。
　　上世纪末，中国天文学家提出独立研制一台新型的喀斯特单元，即500米口径球面射电天文望远镜。这个中国人对回溯原初宇宙的响应，后来成了人们熟知的“中国天眼”。

“天眼”发现脉冲星首获确认
　　9月10日，从澳大利亚帕克斯望远镜上传回令人振奋的消息，“天眼”于8月22日和8月25日在南天银道面扫描到的两颗脉冲星候选体得到确认，这是中国人利用自主研制的天文望远镜发现的第一批脉冲星。
　　从预研究到建成，历时22年，中国科技工作者克服了关键技术无先例可循、关键材料急需攻关、核心技术遭遇封锁等困难，把一台设计和结构均无先例可循的可变反射面射电望远镜从图纸变为现实，在望远镜口径、灵敏度、分辨率、巡星速度等关键指标上全面超越国际先进水平。
　　“天眼”在设计之初并没有明确的科学目标，但当这台世界最大的单口径射电望远镜落成后，巡视宇宙中的中性氢、观测脉冲星、主导国际低频甚长基线干涉测量网、探测星际分子、搜索可能的星际通讯信号都成为它擅长的领域。
　　2017年8月，“天眼”成功实现了指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行。“天眼”工程副总工程师、中科院国家天文台射电天文研究部首席科学家李菂领衔的团队，在短短一个月内就通过漂移扫描发现了数十个优质脉冲星候选体，但仍处于调试期的“天眼”不具备认证脉冲星的资格，直至“天眼”发现的两颗脉冲星候选体在今年9月得到澳大利亚帕克斯望远镜的确认。

“天眼”可以“寻找外星人”？
　　看似调试期间的偶然发现，其实有着必然性。自2015年起，“天眼”团队就与贵州师范大学合作，联合搭建早期科学数据中心，开展在脉冲星观测领域很少被运用的漂移扫描，并研发了创新脉冲星搜索数据库。
　　澳大利亚科学及工业研究院帕克斯望远镜科学主管乔治·霍布斯说，已知的脉冲星约有一半是帕克斯望远镜发现的，但现在想利用帕克斯发现新脉冲星太难了。实际上，“天眼”发现的脉冲星候选体拿到其他射电望远镜上，有很大一部分是无法得到确认的，因为其他射电望远镜根本看不见。
　　脉冲星是宇宙中除了黑洞以外密度最高的天体，每个立方厘米的质量相当于地球上的一亿吨。脉冲星的磁场达到万亿高斯，比地球磁场高万亿倍。有的脉冲星每秒旋转能达到数千次，且发射极其稳定的脉冲，是宇宙中最精确的时钟。
　　因为脉冲星的这些特性，它被科学家们誉为理想的天体物理实验室，通过对其在地面实验室无法实现的超高密度、超高磁场等极端物理性质的研究，有望不断延伸人类的宏观和微观视野。
　　至今，人类发现了2700余颗脉冲星，它们都位于银河系内。但科学家们相信，受制于射电望远镜的灵敏度，这只是冰山一角。由于发现脉冲星越来越困难，脉冲星计时阵、脉冲星导航等相关应用研究也进入瓶颈期。
　　“天眼”的灵敏度是此前最强的美国阿雷西博望远镜的2倍。科学家们预计，它能使人类发现的脉冲星增加1至2倍。这意味着“天眼”可提供大量新的研究样本，并有望发现更多暗弱、新型的脉冲星，以及发现更多守时精准的毫秒脉冲星，对脉冲星计时阵探测引力波做出贡献。
　　“天眼”甚至还能“监听”宇宙中可能存在的外星文明发出的无线电波。用霍布斯的话说，帕克斯望远镜目前有20%的时间分配给了“寻找外星人”，但仍一无所获，中国“天眼”看得更远，说不定将来会有令人振奋的消息。

有望发现河外星系脉冲星
　　河外星系脉冲星是“天眼”有望取得突破的领域之一。目前，中国科学家已经开始扫描M31仙女星系。仙女星系距离地球254万光年，是距离银河系最近的大星系，在数十亿年后可能会与银河系相撞。
　　254万光年，比“天眼”已发现的脉冲星还要遥远上百倍。把望远镜瞄准这么遥远的距离是需要一点运气的，但这更体现了中国科学家在宇宙探索中敢为人先的勇气。一旦发现河外星系脉冲星，将大大推动星际间介质及暗物质晕结构的相关研究。
　　“天眼”还被寄予希望发现脉冲星与黑洞组成的双星系统，以利用脉冲星研究黑洞周围的时空。此外，宇宙中最普遍的元素是氢，通过“天眼”观测宇宙中不同距离不同方向的中性氢1.4GHz谱线，能更好地解答“宇宙从哪里来，将要到哪里去”。
　　除了主要由恒星组成的星系，宇宙中还有很多气体星系是光学望远镜看不见的。“天眼”把人类的中性氢探测能力提高了10倍，有望发现更多气体星系，也有望发现新的星际分子。为此，中外科学家正联合研制一台迄今最先进的19波束馈源接收机，以拓展“天眼”的观测目标。
　　“天眼”未来将会很忙，因为国内外天文学乃至相关科学领军人才都会聚集到这里。在可以预期的10年到20年内，“天眼”不仅将保持世界一流望远镜的地位，也将成为人类天文发现的催化器和天文人才的集聚器。（齐健）
　　（以上言论系作者个人观点，不代表本网立场）

源自：红星新闻

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原文标题：“中国天眼”工程师：搜寻外星人是FAST的终极目标之一

　　连日来，世界各大天文台预警宣布的重大新发现，在10月16日晚10点如期兑现──全球多国科学家10月16日同步举行新闻发布会，宣布人类第一次从约1.3亿光年外探测到来自双中子星合并的引力波，并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。
　　那么，人类距离搜寻外星人的梦想还远吗？
　　在著名科幻小说《三体》中，科学家通过“红岸基地”向太空发射信号，成功与外星人取得联系。现实中，中国建了一个类似“红岸基地”的“中国天眼”──贵州500米口径球面射电望远镜（Five hundred meter Aperture Spherical Telescope，简称FAST），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。
　　FAST落成启用一年来，“天眼”在银河系内发现了6颗脉冲星。对于观测范围可达已知宇宙边缘的“天眼”来说，发现脉冲星只是使命之一，未来它还将在中性氢观测、谱线观测、寻找可能的星际通讯信号等方面大放异彩。
　　那么，未来“天眼”会寻找到外星人，主导未来宇宙天图吗？红星新闻就此专访了FAST工程台址与观测基地系统总工程师朱博勤。

朱博勤 资料图  VCD4-fymvuyt2917164.jpg  保存到相册

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“天眼”接收疑似外星人信号？霍金警告不要回答？
朱博勤：大家不要相信
　　此前的资料显示，500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”，历时22年建成，于2016年9月25日落成启用。不过，朱博勤说，“天眼”实际上只是落成，并没有启用，对大科技工程来讲，产品设计、施工都有特殊要求，就是建成后一定要做调试，国际上也是这样。大的射电望远镜，都必须经过2~3年的时间来调试，才能达到真正的使用要求。
　　日前，网络上出现了很多关于“天眼”接收到疑似外星人的信号，霍金警告不要回答的消息，这条消息还被很多人编成段子，在朋友圈转发。对此，朱博勤称并没有这种情况，让大家不要相信，“这是误导读者，根本还没有到这个程度、状态。我们又不好出来反驳。”
　　朱博勤的严谨贯穿在整个采访中，他提醒记者，千万别做一些从他们嘴巴里得不到的东西，霍金不可能说“不要回答”之类的话。
　　根据宇宙大爆炸学说，中性氢是宇宙中几乎与大爆炸同龄的“老人家”，观测和研究中性氢的分布，能帮助科学家进一步弄清银河系和河外星系的结构，解开宇宙大爆炸等宇宙起源和演化之谜。澳大利亚科学及工业研究院Parkes望远镜科学主管乔治·霍布斯曾在接受媒体采访时说，“中国天眼”甚至还能“监听”宇宙中可能存在的外星文明发出的无线电波。Parkes望远镜目前有20%的时间分配给了寻找外星人，但目前仍一无所获。
　　现在，“中国天眼”FAST看得更远，将来是否有可能收到令人振奋的消息呢？对此，朱博勤说，搜寻地外文明（外星人），确实是“天眼”的终极目标之一。至于是否可以说现在尚未收到外星人信号的问题，他予以了否定。他表示：“不能这么说，或许现在收到的数据存起来了，而我们还没有这个知识，或者说我们还没有这个能力、概念去解读这些数据，因为很多不确定的东西都存在，只能说现在没有做这个事（外星人）。”
　　朱博勤告诉红星新闻，“中国天眼”的三大目标是：脉冲星、星际导航、中性氢，另一个科学目标就是寻找星际分子，如果能找到跟生命体诸如碳、氢、氧、氮等相关的生命元素，这个区域就可能存在或者演化成生命、文明的星球。

“天眼”发现6颗脉冲星具重大意义
设备调试优秀，为以后的观测增强信心
　　10月10日，中国科学院国家天文台宣布，科学家利用“中国天眼”在银河系内发现了6颗新的脉冲星，这是我国天文望远镜首次发现脉冲星。这6颗脉冲星都通过了国际认证，10月10日的发布会公布了编号为J1859-0131和J1931-01的2颗脉冲星的详细信息。
　　朱博勤在接受红星新闻采访时说，搜寻脉冲星是FAST的科学目标之一，所以在试观测的时候，针对收集到的信号都会做有目标的记录，而且对搜寻脉冲星很有信心，“肯定没问题，能发现。”
　　据悉，FAST要搜寻的是银河系里的脉冲星。银河系中有大量脉冲星，但由于其信号暗弱，易被人造电磁干扰淹没，目前只观测到一小部分。FAST望远镜则是发现脉冲星的理想设备，朱博勤透露，从2016年进入试运行、试调试阶段，就调试到银盘（银盘是恒星、尘埃和气体组成的扁平盘，是银河系的主体部分）的中心位置周边区域进行观测。
　　总控机房是24小时无休，在方圆十里无人烟的喀斯特深山里，工程师和科学家们就像一群过着田园生活的蓝精灵，每天陪伴FAST守望星空。通过漂移扫描方式搜索，研发创新了脉冲星搜索数据库，最终经过大量数据分析处理以及远程观测，发现了未知的6颗脉冲星。
　　脉冲星是旋转的中子星，由恒星演化和超新星爆发产生，因其像茫茫宇宙中的灯塔，发射出周期性脉冲信号，因而得名脉冲星。脉冲星的自转周期极其稳定，成为人类测量宇宙时空的超高精准度时钟。例如，在地球上开车，依靠天上的卫星给出定位，而宇宙浩瀚，一旦飞船飞进宇宙深处，望远镜、卫星不能直接观测时，就需要依靠脉冲星提供的准确时间，测算出某时某刻飞船抵达了什么位置。
　　这次6颗脉冲星的发现，说明FAST的调试进展非常优秀，也初步展示了FAST自主创新的科学能力，开启了中国射电波段大科学装置系统产生原创发现的激越时代。
　　朱博勤称，发现6颗脉冲星的另一个重大意义，是为后续的天文观测提供了信心，也就是设备到什么程度，观测水平到什么阶段，“你经历过了，就有经验了，有这个能力。”他表示，银河系中的脉冲星不是轻易就能观测到的，必须是观测设备调试到合适的程度，能够汇聚到相当多的能量才行。

现场直击“天眼”震撼
朱博勤称其灵敏度可捕捉外星信息
　　红星新闻记者此前在贵州，现场感受到了“中国天眼”FAST的震撼──
　　它犹如一口超级大锅，面积有30个足球场那么大。
　　“锅口”周围有一道圈梁，如同一座钢桥，被50根6米~50米高低不等的钢柱支在半空，周长1.6公里。上面的过道足够两人并排同行，走一圈要30多分钟。
　　行走在上面，抚摸着橡胶表面、鸡蛋般粗的索绳，看着脚下攀附圈梁悬垂交错，有一种居高临下的震撼感。
　　这口“大锅”，由4450块规格不一的反射面板拼接而成。有100块穿孔铝合金面板、120根杆件、33颗螺栓球形成的带三个轴点的三角形单元反射面板，每块重428公斤~500公斤不等。每一块的质量、尺寸都是不一样，其加工精度单位为毫米，误差值不超过5毫米，测量精度值不超过2毫米。
　　每块面板上，都有像筛子一样的密孔，一是为了减少风负载，二是提高透光率，让天线面下能长草，避免水土流失。在技术层面上，要求非常高，哪怕是面板上少一颗螺丝钉，都将会使整个面板产生应力，从而导致面板发生变形而影响整体接收质量。
　　托起这些由反射面板组成巨型“天锅”的，是铝合金索网。它的主索索段控制精度须达到1毫米以内，主索节点的位置精度须达到5毫米，索构件疲劳强度不得低于500MPa。整个索网共6670根主索、2225个主索节点及相同数量的下拉索。索网总重量约为1300余吨，主索截面一共有16种规格，截面的面积介于280~1319平方毫米之间。
　　在反射面板上面，有不少黑色类似液压泵的东西。朱博勤说，这个类似液压泵的东西叫促动器，促动器最大可以伸缩1米。也就是说，根据观测需要，促动器可以将“天锅”左右前后移动。
　　在大锅盖的中间，有一个像“大喇叭”的东西，被6根大跨度柔索牵引悬在高空中。这个“大喇叭”叫馈源舱，里面装置有馈源，也叫做超宽带接收机，是FAST接收和回传信号的最核心部件，整个射电望远镜的反射面所接收到的全部宇宙信号，都靠它来收集。
　　朱博勤说，这个馈源是现今世界上最先进的超宽带接收机，一般接收机是接收一个固定的频率，有一定的带宽，而馈源舱的高频与低频的比例达到6:1。捕捉外星人的信息就依靠这个接收器，科学家们坚信，如果宇宙真有高度智慧的外星生物，它们也会像人类一样，四处寻找并发射电波信号。
　　“天眼”的灵敏度，能强大到可以捕捉这些来自外星的信息吗？“这是毫无疑问的。”朱博勤说，“天眼”能够接收到137亿光年以外的电磁信号，观测范围可到达宇宙边缘。

“天眼”电磁波宁静区获保护
朱博勤呼吁更干净的无线电环境
　　为保护“中国天眼”FAST正常运行，贵州省专门颁布《黔南布依族苗族自治州500米口径球面射电望远镜电磁波宁静区运行环境保护条例》，明确以射电望远镜台址为圆心、半径5公里的区域为核心区。10月14日，红星新闻在去往FAST的盘山公路路口，看到当地政府树立着一个巨大警示牌：您已进入电磁波宁静保护区。
　　朱博勤说，FAST的成败，很重要的一个因素就是要有很干净的无线电环境。他称，这一年来，在无线电环境保护上总体较好，进入FAST观景台的游客也被限制带手机、相机等设备，原来“中国天眼”所在地──大窝凼的上空有一条航线，经协调也进行了调整，为FAST让路。不过，他称，在FAST里面，还是会收到基站无线电信号，对其有一定影响。
　　“干扰越少，得到的信号就越好。”朱博勤呼吁，希望能进一步加强这方面的治理。他说，无线电频率保护特别重要，如果将来设备调试得很好，而周围的无线电环境不好，“中国天眼”FAST的作用会受到影响。

源自：澎湃新闻

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原文标题：为何FAST未观测此次中子星合并：事发南天，中国朝北天

　　距离3位引力波科学家捧得2017诺贝尔物理学奖刚刚过去十几天，一场声势浩大又神秘兮兮的发布会再度吸引了全世界的目光。在引力波探测已经日常化的今天，是什么大新闻能惹出这么大的动静呢？答案于昨晚揭晓了。

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人类首次探测到双中子星合并的引力波以及相对应的电磁信号。

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中子星合并产生的引力波和之前黑洞产生的引力波信号持续时间比较图。此次双中子星持续了大约100秒，这里只是展示了50多秒。

人类首次探测到双中子星合并的引力波以及相对应的电磁信号
　　中子星合并产生的引力波和之前黑洞产生的引力波信号持续时间比较图。此次双中子星持续了大约100秒，这里只是展示了50多秒。
　　北京时间10月16日晚10点，一场长达两小时的新闻发布会在华府全国新闻俱乐部（National Press Club）召开，LIGO执行主任大卫·莱兹（David Reitze）宣布，激光干涉引力波天文台（LIGO）和室女座引力波天文台（Virgo）于2017年8月17日首次发现了一种前所未有的新型引力波事件！由两个质量分别为1.15和1.6个太阳质量的双中子星并合所产生，根据探测日期确定编号为GW170817，距离我们1.3亿光年。此外，在全世界众多天文学家及探测设备的协同努力之下，还发现了该引力波事件的电磁对应体。
　　2016年初，大卫·莱兹曾站在这同一个地方，宣布人类首次探测到了引力波──那时候我们说，多信使天文学新纪元即将开启。在这一次GW170817的探测中，人类首次同时探测到了引力波及其电磁对应体，这可以被视作引力波多信使天文学纪元真正意义上的开端，在天文学发展史上有着划时代的重大意义。另一方面，双中子星合并通常被认为是伽马射线暴的一类产生源，会产生很多不同的观测现象，所以综合引力波、电磁波等多个方式的观测，我们能够对中子星这一充满谜团的天体做出更为详细的了解。

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可以看出LIGO引力波信号结束的时间和伽玛暴的开始时间相差了大约2秒钟。
　　正如我们第一次直接探测到黑洞引力波一样，此次探测到双中子星引力波也完全是一个意外，而且来得有点早。此前，科学家们根据对双中子星的了解和LIGO探测灵敏度的分析比较，估计至少要等到aLIGO进一步升级、达到预期灵敏度之后，LIGO/VIRGO才有可能探测到双中子星合并，差不多至少要等到2019年。人类提前两年成功探测到双中子星合并，算得上是一个美好的惊喜了。如果究其原因，除了探测到的这一系统距离我们比较近之外，多方面联合协作是促成此次成功探测的重要因素。

全球协作，锁定目标
　　GW170817的探测过程振奋人心、值得一表，比国际刑警跨洲追捕逃犯还要精彩。
　　每一个光点亮起，都是某个望远镜举手表示：看到！
　　2017年8月17日，分布在全球各地的天文学家们获得了一个消息，LIGO和Virgo探测器探测到了一个持续时间为100秒左右的新引力波信号，其形式与两个中子星的并合相一致。在该引力波信号到达后大约1.7秒，NASA费米卫星搭载的伽玛暴监测器（GBM）和欧洲INTEGRAL望远镜搭载的SPI-ACS探测器均探测到了一个暗弱的短时标伽马射线暴，并将其命名为GRB170817A。由于二者时间和空间的一致性，被认为与引力波事件成协（“成协”指两种现象是相关的）。
　　在得知这一消息之后，全世界各地的望远镜就开始了忙碌的观测。在不到11个小时之内，位于智利的Swope超新星巡天（SSS）望远镜首先在星系NGC4993中观测到了明亮的光学源，初步确认为其光学对应体，编号为AT2017gfo/SSS17a。在此之后，其他几个团队分别独立探测到了该光学源，从而加以确认。
　　在接下来的几个星期之内，天文学家动用了世界上最为先进的一些望远镜，比如钱德拉X射线空间望远镜（Chandra X-ray Telescope），哈勃空间望远镜，位于智利、口径达到8.4米的甚大望远镜（Very Large Telescope），还有亚毫米波段灵敏度最高的阿塔卡马大型毫米波阵ALMA等等，对该区域开展了紧锣密鼓的观测。这些观测对这一灾变性事件提供了从并合前约100秒到并合后数星期的全面描述，最终证实了科学家的很多猜想：NGC4993星系中的两个中子星并合，产生了引力波、短伽玛暴暴和千新星。

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（左）欧南台几个不同望远镜看到引力波源对应的光学图像。（右）哈勃望远镜在不同时间观测到的图像。
　　此次探测堪称全球协作的一次完美体现，不过，就像大卫·莱兹在发布会上所说，NASA费米卫星伽玛暴信号的探测使得此次LIGO探测大放光彩。尽管引力波信号先于伽马射线信号产生，但有趣的是，NASA费米卫星发送的探测信号要早于LIGO团队的信号。原因在于，NASA费米卫星的伽玛暴监视器在探测到伽玛暴信号GRB170817A之后，自动向GCN系统发送了相关警报。然而，LIGO的自动数据分析就耗时约6分钟──科学家们先是在LIGO汉福德观测站几乎同一时刻的数据中，找到了一个引力波事件候选体GW170817，发现此引力波早于GRB170817A两秒发生，LIGO-Virgo快速响应团队随后手动检查了数据，才向其签订合作协议的组织发布了警报。之后，科学家又进一步在欧洲INTEGRAL卫星的观测数据中确认了伽玛暴信号的存在。本来平淡无奇的伽玛暴信号，因为与一个很强的引力波候选体同时存在，一下子引起了整个天文界的观测兴趣，此天区也成为了一个热门的观测对象。
　　在9月底的第四次引力波发布会上，姗姗来迟的VIRGO已使得LIGO探测器的空间定位范围从1160平方度收缩到100平方度，二者协同合作，将空间位置的精确性大大提升。如果进一步利用贝叶斯统计方法对所有可能参数进行估算，空间定位将进一步缩减至60平方度。这样一来，空间定位就足足提高了将近20倍。在这次的双中子星事件中，三个探测器最终将产生源定位于一个28平方度的范围之内。正因空间定位准确性大大提高，电磁波段所探测到的空间确认才成为了可能。

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目前探测到的5次引力波空间定位比较图，黄色是最新的引力波GW170817确定的引力波源所在的区域。
　　联合观测的另一个重要意义是快速反应。无论是费米观测到的伽玛暴，还是LIGO/VIRGO看到的引力波，持续时间都非常短暂，所以需要其它天文台和观测者立即对于可能区域进行后续的追踪观测，这就需要某个系统即时通知可能的位置信息。
　　对于伽玛暴而言，在上世纪末BeppoSAX卫星在轨工作期间，网络已经兴起，NASA建立了一个伽玛射线暴协调网络（Gamma-ray Coordinates Network，GCN）的邮件系统；一旦某个卫星探测到伽玛暴信号，将会以最快速度把伽玛暴的位置信息发送到此系统中，凡是订阅了该邮件系统的人都能够即时收到提示，以便开展可能的观测。此次费米观测正是利用此系统，将观测信息以最快的速度通知给了全球的很多组织，随后才有众多望远镜纷纷加入观测。当然，对于LIGO/VIRGO组织而言，为了保证其可能的后续观测，他们与全球近70个观测组织（中国有将近10个组织）签订了备忘录合同，一旦引力波信号被探测到，也会通过其特有的渠道传递相关信息。

比双黑洞合并更美的双中子星合并
　　正如发布会提到的，这次探测到的引力波是由双中子星合并而产生，之前公布的4例引力波事件都是由双黑洞所产生。二者之间最大的差别就在于，双中子星合并会产生电磁波辐射，而对于黑洞而言，我们通常认为不会产生，这一点也得到了观测上的验证。
　　是什么原因导致了此种差别呢？通常而言，按照天体物理辐射的理论要求，要产生电磁辐射，天体周围必须要有气体的存在。对于黑洞系统而言，尽管在最初产生时，黑洞周围可能有很多气体，然而在漫长的演化过程当中，如果没有更多气体来源的话，在黑洞合并的最后阶段，气体已消耗完毕，所以无法产生电磁辐射，只能产生扰动时空的引力波──就像科学家前4次探测到的那样。
　　在双中子星合并之前，周围的气体很可能也已消耗完毕。然而，合并过程当中会有部分物质以接近光速或远低于光速的速度被抛射出去，从而产生我们看到的各种电磁现象──短时标伽马射线暴（简称伽玛暴）、伽玛暴余辉和千新星。接近光速运动的物质产生了费米卫星看到的伽玛暴，而低速运动的物质产生了千新星，被很多的光学/红外望远镜捕捉到。
　　等等，短时标伽马射线暴、伽玛暴余辉和千新星都是什么？让我们一一说来。
　　简单来说，伽玛暴是天空中某一个方向伽马射线辐射突然增亮的现象，可以说是宇宙间自大爆炸之后最为剧烈的天体爆发现象。20世纪90年代初，康普顿伽马射线天文台在观测到上千个伽玛暴之后做了一个简单统计，按照它们持续时间的长短分为两大类：一类是爆发时间长于2秒的长时标伽玛暴，另一类是爆发时标短于2秒的短时标伽玛暴。后经深入研究发现，这两种伽玛暴的产生起源完全不同。
　　根据目前的理解，无论是大质量恒星坍缩形成的长时标伽玛暴，还是双致密星产生的短时标伽玛暴，尽管中心天体会有差别（或者是黑洞，或者是转动极快的磁星），伽玛暴的产生机制以及之后的演化都可以用一个被称为“火球”模型（fireball model）的理论来解释。在这个理论中，中心天体会在一段时间内，产生相对持续的极端相对论喷流，这就意味着，这些喷出物质会以接近光速速度，沿着天体的转轴方向向外运动。因为喷射出去的物质之间存在着速度上的微小差别，导致它们彼此发生碰撞，将自身运动的动能转化为气体粒子的热能，而后在磁场作用下产生我们所看到的高能辐射，也就是早期的伽马射线，这就很好地解释了我们所看到的伽玛暴。大质量恒星产生的喷流时间长，双中子星合并产生的喷流时间短，从而导致了我们观测上的差别。
　　这些星体周围存在着星际气体介质，喷流物质在停止相互碰撞之后会继续向外运动，与周围的气体介质发生相互作用，把自身运动的能量传递给周围的星际气体，星际气体被加热从而产生较强的辐射，这就是所谓的伽玛暴余辉。它的能谱（energy spectrum）波段会从X射线一直延伸到射电波段。在一定程度上，余辉的强弱与周围星际气体的密度相关，密度更高，余辉也就更亮。
　　此次与引力波相关的伽玛暴属于短时标伽玛暴，因为费米卫星观测到的爆发时标为0.7秒。除此之外，无论是引力波的结果还是电磁波的观测拟合结果，也都和双中子星合并的预期相一致。例如，引力波波形的拟合告诉了我们中子星的质量，与中子星的质量范围一致。
　　在双中子星合并的过程当中，有大约1/1000到1/100左右太阳质量的物质沿各个方向被抛射出去，形状近似于一个球体。这些抛射出去的物质通过快中子俘获过程产生大量的重元素。这些元素很不稳定，能够快速衰变，产生辐射加热抛射物，从而使其发出明亮的可见光以及近红外辐射，其亮度通常会达到千倍的新星级别，故被称为“千新星”。因为这个千新星距离地球很近，所以非常明亮，是之前探测到的短时标伽玛暴距离的十分之一。

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双中子星旋近，最终合并产生千新星的过程
　　因为产生引力波的天体完全不同，所以我们观测到的引力波形会存在较大差别。中子星的质量相较于黑洞要小很多，合并过程中对于时空的扰动变形程度更弱，所以，在目前探测器灵敏度确定的情况下，我们只可能探测到比较临近的引力波信号。这次的引力波源距离我们1.3亿光年，是目前探测到的所有引力波源中最近的一例。通过波形的拟合，科学家们确定了两个中子星的质量分别大约是1.15和1.6个太阳质量，合并后的天体质量约为2.74个太阳质量，抛射出去的仅有0.01个太阳质量。

已解之惑与未解之谜
　　此前，无论是对于中子星本身，还是双中子星合并产生的伽玛暴，我们还有很多的疑难问题有待解答。双中子星合并之后，产生的是转速更快的中子星还是黑洞？有多少物质会在爆发中被抛射出去？喷流的机制和喷流的夹角是怎样的？我们都还不能确定。
　　此外，到目前为止，科学家对于中子星内部的组成和结构仍不是特别清楚。而当两个中子星互相靠近但未合并之时，两个中子星会被彼此的潮汐力拉扯严重变形，从而最终影响旋近的速度，也会影响产生的引力波波形。所以，科学家们希望，引力波和电磁波的联合观测能够对这些问题提供一部分珍贵的答案。
　　遗憾的是，受限于目前引力波探测设备的灵敏度，引力波信号曲线并不是很好，所以对于有关内部结构的问题并没有得到解答。但是，对于部分合并之后抛出了多少物质的问题，我们已经初步有了答案。值得骄傲的是，这一答案是由一部参与观测的中国望远镜给出的。（答案后文马上揭晓）
　　双中子星合并之后是产生了中子星，还是产生了黑洞？现在依然无法确定。因为通过引力波波形的拟合，合并后的质量约为2.74太阳质量。从理论上说，如果一个天体的质量超过3个太阳质量，通常会被认为是黑洞。而中子星的最大允许值并不明确，如果中子星的内部由中子构成，综合考虑状态方程和转速，要想达到2.74个太阳质量不太可能。然而如果内部由其他的奇异物质（比如夸克）构成的话，在一定条件下，这个质量的天体就有一定可能性，此时这一天体应该被称为“夸克星”。不过，目前所有观测都没能给出中子星和黑洞的临界质量，当然也没能给出夸克星存在的证据。从观测的角度而言，我们观测到的最重的中子星大约是2个太阳质量，最小质量的黑洞质量是5个太阳质量；在这两者之间，一片空白，还未发现任何致密天体的质量属于这个范围。所以，对于此次双中子星合并产生的2.74个太阳质量的天体，尽管我们还不能确定它到底是什么，但是这一发现填补了黑洞和中子星之间的空白，为日后更多的天文发现掀起了帷幕的一角。

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目前所探测到的黑洞和中子星质量分布图，可以看到两者之间存在一个很大的空白，此次探测是第一个填进此空白区域的天体。
　　尽管科学家们没有看到中子星内部信息，也不知道最终的合并物是什么，但众多后续电磁观测还是告诉我们了一些之前不太确定的信息，比如甚大望远镜（VLT）的光谱观测确认了重金属（比如我们熟知的金银等元素）的来源，大多数就是在中子星合并的过程当中产生的。

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元素起源表。黄色代表了并合中子星所产生的元素，我们常见的金银就是通过此过程产生的。
　　之前科学家曾在短时标伽玛暴中探测到了3起疑似千新星事例，但只不过是在余辉的光变曲线当中看到了几个数据点而已。因为此次由于距离很近，而且伽玛暴余辉很弱，所以完全确认了千新星的存在。另外，通过对于其光变曲线演化的拟合可以推断，大约有百分之一的物质在合并过程中被抛射出去。
　　除此之外，电磁信号和引力波信号的结合对于天文学理论本身有何促进意义呢？一方面，科学家可以通过这两个信号到达的时间差，来检验爱因斯坦的弱等效原理，这是爱因斯坦广义相对论和其它引力理论的基石，爱因斯坦的理论再一次通过了检验。
　　另外，引力波信号和电磁信号相结合，可以对宇宙学的一些最基本参数做出限制，比如用来描述宇宙膨胀快慢的哈勃常数。通过引力波的振幅比对可以推断出系统到我们的光度距离，通过电磁波段的光谱分析，我们便可以知道这一系统的红移；在给定两者的情况之下，我们便能够推算出哈勃常数的数值了：

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　　相较于来自普朗克卫星的数值：

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　　很明显，引力波给出的数值误差很大。但可以预见的是，随着探测精度的提高（除LIGO/VIRGO之外，日本臂长为3公里的KAGRA探测器也开始测试，LIGO-India以及很多的第三代引力波探测器在计划之中）以及探测到的引力波源数目的增多，这个误差很快将得到改进。
　　此次引力波现象发生在南天的长蛇座，北天的望远镜很难看到，所以中国的大多数望远镜没能进行观测，比如刚刚建成的FAST以及很多光学望远镜（云南丽江的2.4米望远镜和国家天文台兴隆观测站的2.16米光学望远镜等）。
　　不过幸运的是，中国有两台望远镜参与了此次观测，一个是位于南极Dome A的50厘米的南极光学巡天望远镜（AST3），项目的负责人是紫金山天文台的王力帆研究员。在引力波源信息发布的约一天后，AST3望远镜开展了对于这个目标源的观测。而当时南极的冬天也刚刚过去，目标天体的地平高度较低，受于太阳的限制，每天差不多有2个小时左右的观测时间。此望远镜最终进行了10天的观测，最终得到了目标天体的光变曲线，与巨新星理论预测高度吻合。
　　另外一个参与观测的是硬X射线调制空间望远镜（又名慧眼）。在观测消息发布时，事件刚好在其观测范围之内，不过很遗憾的是，尽管慧眼是此能段内灵敏度最高的观测设备，但是未能在0.2-5 MeV的能段内探测到任何电磁信号，这很可能与此伽玛暴并非完全正对我们有关。
　　这是人类历史上第一次同时探测到引力波及其电磁对应体，将成为引力波天文学上另外一个非常重要的里程碑。此次探测为我们解答了一些疑惑，同时也提出了更多问题，与历史上所有天文发现一样，是人类好奇心的胜利与新起点。在多信使引力波天文学时代的帷幕由此拉开之后，我们相信，在人类团结协作的力量之下，更多的宇宙奥秘将被一一揭晓。

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（左）南极巡天望远镜AST3；（右）硬X射线调制望远镜。

源自：中国青年报

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原文标题：中国天眼FAST“首秀”前后

　　几乎没有悬念，“中国天眼”FAST的成果“首秀”，又一次让中国科学界站到全世界面前。10月10日，FAST团队携脉冲星发现的成果甫一亮相，就引来国内外注目，享誉世界的澳大利亚帕克斯射电望远镜的科学主管乔治·霍布斯评价：这是国际天文学界目前最令人激动的事件之一。
　　但鲜为人知的是，直到FAST“首秀”的前夜，中国科学院国家天文台的科学家还在争取更多的新脉冲星通过国际系统认证。彼时，这个位于中国贵州的全球最灵敏的单口径射电望远镜，已经发现了6颗新脉冲星，其中最早一批认证的有两颗。
中新社记者 贺俊怡 摄
　　即便如此，在次日的新闻发布会上，国家天文台台长严俊仍只介绍那两颗最早认证的脉冲星。他说，FAST已经探测到数十个优质脉冲星候选体，但望远镜目前还处在调试期，慎重起见，科学家希望在得到国外望远镜“百分之百的确认”后，再做更多公布。
　　当然，诸如此类看似插曲的故事，早已淹没在“听！1.6万光年外的脉冲信号”“中国射电望远镜首次发现新脉冲星”等颇具爆炸性的成果报道里。但对每一位参与其中的科学家而言，只有加上这些细节，“中国天眼”的“首秀”才是完整的。
　　就如同在“首秀”这个最值得欢愉的时刻，他们也没有忘记FAST项目的最初发起者、首席科学家、总工程师南仁东一样──尽管老先生再也看不到这一切。发布会开始前，主持人临时增加了一项议程：请全体起立，为南仁东先生默哀一分钟。

一周前：确认新增多个成果，原创发现时代开启
　　在10月10日北京四环外国家天文台的办公大楼里，由FAST捕获的首批脉冲星信号第一次向外界展示──
　　“嘟呜嘟──嘟呜嘟──”
　　“嘟──嘟──”
　　现场不管是科学家，还是媒体工作者，都竖起耳朵，仔细聆听这分别来自1.6万光年外和4100光年外的脉冲信号。
　　国家天文台研究员、FAST工程副总工程师李菂说它们：一个像小孩的心跳，缓慢而微弱；一个像是成年人的心跳，短促而有力。
　　就是这两个声音，让中国实现了一个“零的突破”：我国自主设计制造的天文设备第一次发现脉冲星。而在此之前的50年里，人类已经观测到2700多颗各种类型的脉冲星。
　　所谓脉冲星，是死亡恒星的一种，属于高速自转的中子星，因发射周期性脉冲信号而得名。这种脉冲信号，就好比转动的灯塔发出忽明忽暗的光，以至于脉冲星最初被发现时，一度被误以为是外星人寻找宇宙知音的信号。
　　李菂说，脉冲星自转速度也异常快、自转周期精确，被称作宇宙中最精准的天文时钟。这种特性让脉冲星拥有在地面实验室无法实现的极端物理性质，是理想的天体物理实验室，诺贝尔物理学奖也两度授予了脉冲星的相关发现。
　　不过，由于脉冲星信号微弱，易被人造电磁干扰淹没，目前只能观测到一小部分。李菂说，作为全球目前唯一工作频段完整覆盖300MHz~3GHz的射电望远镜，FAST恰是发现脉冲星的理想设备，其工作频段内具有超高灵敏度，可以清晰地“看到”每一个脉冲。
　　这样的说法也得到了乔治·霍布斯的认可，他说自己对FAST未来的科研产出“充满期待”。一个有必要说明的背景是，世界上目前几乎一半的脉冲星，都是由乔治·霍布斯负责的澳大利亚帕克斯射电望远镜所发现。
　　李菂说，目前已经发现的脉冲星大多在银河系，而FAST可以在距离200万光年的空间有所探索。以这次发现采用的方法为例，李菂说，FAST通过“漂移扫描”，同时对中性氢、脉冲星、银河系结构和分子谱线等多科学目标进行同时扫描的巡天观测，是世界上其他望远镜从未实现过的。
　　更值得一提的是，在8月22日和8月27日第一批两颗脉冲星发现之后，FAST又发现了4颗新脉冲星。而就在刚刚过去的国庆假期，最新发现的这些脉冲星，也都通过了国际认证。
　　“系统的科学产出已经开始！”李菂说，FAST正在开启中国射电波段大科学装置系统产生原创发现的“激越”时代。

25天前：“天眼”之父去世，FAST“首秀”或成最好告慰
　　值得注意的是，如今发现脉冲星成果的时间点，还处于FAST望远镜的“调试初期”。接下来，FAST还将进行为期两年的调试。这就好比，战士还未完全整理好武器装备走向战场，就已斩杀敌人拿下一役。
　　李菂说，这得益于卓有成效的早期科学规划和人才、技术储备，让FAST早早地展示其科学能力。成果的背后，不得不提及FAST项目发起人、这个项目的最主要缔造者南仁东。
　　25天前，南仁东离开人世，享年72岁。在后来国家天文台举行的南仁东事迹报告会上，与会的科学家表达了一个共同的遗憾：没能等到FAST焕发光彩，南先生却已驾鹤西去。
　　南仁东的学生、FAST工程办公室副主任张海燕告诉记者，南仁东生前不止一次地说过，“人活着还是要做一点事”。
　　而建成FAST，就是他所说的“一点事”。他一做就是20多年。
　　如今，南仁东主导缔造的FAST，终于睁开“锐眼”，望向苍穹。
　　FAST的这次“首秀”，或许就是对南仁东的最好告慰。有网友建议，希望将FAST发现的第一颗脉冲星命名为“南仁东星”。

44天前：“天眼”初显威力，稳定获取目标信号
　　“首秀”之后，有人提出疑问，早在去年9月25日FAST就已经竣工，为何要经过近一年的调试，直到最近才产出科学成果？
　　国家天文台研究员、FAST工程副经理彭勃说，国外同类大型射电望远镜建成后一般需要3~5年的调试，而“中国天眼”调试了一年就获得了初步成果，进展超过预期及大型同类设备的国际惯例。
　　而就FAST本身而言，其调试工作难度也“堪称巨大”。严俊说，整个调试涉及测量、控制、力学、电子学、天文学等多学科领域，而且对中国科学家来说，FAST工作模式有别于之前接触过的传统望远镜，没有任何成熟的经验可供参考。
　　FAST如今成了贵州一景，科学观测是否会受到游客的手机干扰？
　　姜鹏告诉记者，科学家团队看到当地经济发展也很高兴，同时也相信望远镜的科学产出会进一步促进当地的旅游产业，这将是双赢的局面。当地政府也专门制定了“距离5公里范围之内，不能有任何干扰望远镜探测的行为”的政策。
　　不过他也提到，由于望远镜本身设备在电磁屏蔽技术上还没有完全做到位，相应的干扰现象还是存在，接下来将会加强这方面的工作。“不管是晴天还是雨天，尽可能保证FAST每天都能工作，以保证有效的观测时长，促进更多、更好的科学产出。”他说。
　　今年8月27日，也就是“首秀”前的第44天，FAST第一次实现跟踪观测，并稳定地获取目标源的信号。严俊告诉记者，至此，FAST基本完成了望远镜的功能性调试，这是望远镜调试工作的一个非常重要的阶段性成果。
　　通俗地说，“FAST已经是初具威力的巨型射电望远镜，也充分验证了该望远镜在灵敏度上的优势。”
　　严俊透露，本年度的试观测计划是500个小时，截至目前，FAST已经积累了700个小时的试观测时长，已提前超额完成了本年度的试观测任务。
　　这每一个小时背后，都有科研人员付出的心血。李菂说，每一次扫描，科研人员不仅需要重新设计软件，数据处理上也要付出更多“体力劳动”──这也是在脉冲星搜索上，“漂移扫描”方式被很少运用的一个原因。
　　好在，“天眼”每次扫描都能获得一到两个高质量的脉冲星候选体。
　　南仁东生前曾说，希望借助FAST这只巨大“天眼”，窥探星际之间互动的信息，观测暗物质，测定黑洞质量，甚至搜寻“可能存在的星外文明”。
　　对此，李菂并不回避，他说，星外文明的搜索是一个严肃的科学目标，不过FAST目前正处在调试期，尚未开展类似研究。
　　“过来人”乔治·霍布斯介绍，帕克斯望远镜目前有20%的时间分配给了“寻找外星人”，不过截至目前，仍一无所获。
　　至于“中国天眼”，乔治·霍布斯说，“它看得更远”。

源自：人民日报海外版-海外网

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位于贵州平塘的500米口径球面射电望远镜（FAST）
　　它时强时弱、若隐若现，仿佛穿越亘古蛮荒而来；它源自茫茫宇宙深处，是名副其实的“天籁之音”。它就是根据脉冲星信号振幅转换为声音后制作的一段音乐，蕴含着等待破解的宇宙之谜，深邃而神秘。这段神秘“天籁之音”只有短短30秒，却是贵州平塘国际天文体验馆的“镇馆之宝”，而捕捉到脉冲星信号、探测其振幅的是“中国天眼”即500米口径球面射电望远镜（FAST），它就坐落在平塘一个被称作“大窝凼”的喀斯特地貌巨型洼坑中。

实现“零”的突破
　　FAST是具有中国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。2016年9月，FAST建成并开始接收来自宇宙深处的电磁波，进入试运行、调试阶段。一年来，FAST不知疲倦地扫描巡天，敏锐地捕捉各类信号，取得振奋人心的发现。10月10日，FAST团队在京举行发布会表示，“中国天眼”探测到优质脉冲星候选体达数十个，其中目前已通过系统认证的脉冲星达6颗。
　　中国科学院国家天文台在发布会上公布了其中两颗脉冲星的具体信息。一颗自转周期为1.83秒，距离地球约1.6万光年；另一颗自转周期为0.59秒，距离地球约4100光年。它们分别由FAST于今年8月22日、25日通过漂移扫描发现的。
　　FAST超乎寻常的表现一举实现了中国在脉冲星发现领域“零的突破”，为世界射电天文学发展作出了突出贡献。国际天文学界因此把更多关注的目光投向中国。正如国际知名的澳大利亚帕克斯64米射电望远镜科学主管乔治·霍布斯所说的那样，“中国天眼”的调试以及逐渐产出成果是目前国际天文学界最激动人心的事件之一。
　　1967年，英国人乔斯琳·贝尔发现了新型天体脉冲星，该项发现后来获得了诺贝尔物理奖。至今，被人类发现的脉冲星至少有2700颗。研究表明，这类天体是一种高速自转的中子星，由恒星演化和超新星爆发产生。其密度极高，每立方厘米重达上亿吨，一块方糖大小就相当于地球上一万艘万吨巨轮的重量。脉冲星的自转周期极其稳定，其稳定度比目前最稳定的氢原子钟还要高1万倍以上，被誉为自然界中最稳定的天文时钟，而精准的时钟信号是为航天器导航的必要前提，因而脉冲星也被称作人类星际航行的“灯塔”。此外，由于脉冲星是在蹋缩的超新星的残骸中发现的，对它们的观察研究有助于人类了解星体蹋缩，揭示宇宙诞生和演变的奥秘。

20余载成就巡天重器
　　FAST调试阶段首批成果发布会专门举行了默哀仪式，表达对FAST工程总工程师兼首席科学家南仁东的哀思。就在约1个月前，FAST即将迎来落成一周年之际，他却溘然长逝，令人不胜唏嘘。为FAST工程的立项、建设和调试工作，南仁东带领团队艰苦奋斗20余载，而他也因对该工程的卓越贡献，被誉为“中国天眼之父”。
　　1993年，在东京召开的国际无线电科学联盟大会上，包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”。第二年，时任北京天文学会理事长的南仁东参与撰写并发表了《大射电望远镜国际合作计划建议书》，并提出利用喀斯特洼地作为望远镜台址，建设巨型球面望远镜。在贵州省喀斯特地形地区选址工作之后启动。他出任首席科学家兼总工程师，主持完成FAST的立项、可行性研究及初步设计工作，主编科学目标，指导各项关键技术的研究及其模型试验。
　　2011年3月，FAST在贵州省平塘县“大窝凼”洼地开工建设。2015年2月4日，FAST安装了最后一根钢索，索网制造和安装工程结束。这意味着工程支撑框架建设完成，进入了反射面面板拼装阶段。2015年11月21日，FAST馈源支撑系统进行首次升舱试验，6根钢索拖动馈源舱提升108米，并进行功能性测试。2016年7月3日，FAST最后一块反射面单元成功吊装，主体工程完工。两个多月后，FAST落成并启用。
　　由于设计和结构均无先例可循，FAST不仅在建设阶段遭遇重重困难，在调试阶段也是如此。据FAST副总工程师李菂介绍，由于调试期间只能用“漂移扫描”方式进行在脉冲星搜索，所以科研人员不得不重新设计相关软件，而在数据处理上也要花费更多时间和精力。FAST总工艺师王启明透露说，团队在各分系统联调阶段遭遇分系统间通信、算法的统一、安全协调等一系列问题，通过集中商讨、反复尝试、白天黑夜连轴转等高负荷、高强度劳动，逐个攻关成功。正是凭着这种拼搏劲头，FAST在短短一年调试期间就收获颇丰。

服务全球科学家
　　FAST初战告捷，接下来的两年，将继续开展调试工作，而搜寻和发现射电脉冲星仍是其核心科学目标。一方面，FAST继续在银河系进行扫描探测，发现更多信号暗弱、易被人造电磁干扰淹没的脉冲星。随着调试工作的进展，其性能有望进一步提升，它将有希望发现更多守时精准的毫秒脉冲星，对脉冲星计时阵和探测引力波做出原创性贡献。另一方面，FAST将把观测范围向银河系外拓展。据悉，相关团队已经在为观测河外星系脉冲星做技术上的准备，最早于2018年初开始进行观测尝试。
　　FAST的建设和投入使用取得丰硕成果，把中国射电天文学推向世界最前沿，开启了中国射电波段大科学装置系统产生原创发现的新阶段。“工欲善其事，必先利其器。”这突出成就昭示我们，在当今全球科技竞争空前激烈的新背景下，重大的科学突破离不开科研仪器的进步。近年来，中国在天文学领域持续发力，陆续建成了一批世界领先的高性能天文望远镜，形成了凝视太空的中国望远镜阵。
　　今年6月中旬，中国发射了硬X射线调制望远镜。这是一台已知计划中世界最高灵敏度和最强空间分辨本领的空间硬X射线望远镜，它实现了空间硬X射线高分辨巡天，发现大批高能天体和天体高能辐射新现象，并对黑洞、中子星等重要天体进行高灵敏度定向观测。
　　2012年10月低，亚洲最大的全方位可转动射电望远镜在上海天文台正式落成。该望远镜能够观测100多亿光年以外的天体。此外，中国还建成世界上口径最大的大视场望远镜──郭守敬望远镜、搭建南极准空间天文观测平台。
　　特别值得一提的是，上述中国着力打造的具有世界先进水平的天文望远镜设备将坚定奉行对外开放的原则，贡献给全球科学家使用。从这个意义上来说，中国在天文学领域奋进的的历程，也同时开启了世界科学家用中国原创的天文设备探索宇宙奥秘、推进人类认知的新时代。

源自：新华网

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　　4100光年，1.6万光年。坐落在贵州群山之中的“中国天眼”，刚一“睁眼”就“看见”了离地球如此遥远的2颗脉冲星。
　　10日，中国科学院国家天文台宣布，500米口径球面射电望远镜（FAST）经过一年紧张调试，已实现指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行，并确认多颗新发现脉冲星。
　　这是我国的天文设备第一次发现脉冲星，实现了该领域“零的突破”。自1967年发现第一颗脉冲星以来，过去的50年里，人类发现的脉冲星家族至少有2700个成员了。
　　国家天文台公布了这2颗脉冲星的具体信息：前者自转周期为1.83秒，距离地球约1.6万光年，后者自转周期为0.59秒，距离地球约4100光年，分别由“中国天眼”于今年8月22日、25日在南天银道面通过漂移扫描发现。
　　这只是“中国天眼”的部分发现。“天眼”工程副总工程师李菂介绍，“天眼”调试进展超过预期，目前已探测到数十个优质脉冲星候选体，其中6颗通过国际认证。
　　据科学家介绍，脉冲星是一种高速自转的中子星，由恒星演化和超新星爆发产生。它的密度极高，每立方厘米重达上亿吨，一块方糖大小就相当于地球上一万艘万吨巨轮的重量。脉冲星自转速度很快、自转周期精确，是宇宙中最精准的时钟。正因如此，脉冲星会发射一断一续的周期性脉冲信号，就好比转动的灯塔发出忽明忽暗的光。
　　这一特殊“本领”，让脉冲星在计时、引力波探测、广义相对论检验等领域具有重要应用。李菂说，脉冲星具有在地面实验室无法实现的极端物理性质，对其进行研究有望得到许多重大物理学问题的答案。譬如，脉冲星的自转周期极其稳定，准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学及技术应用提供了理想工具。
　　“通过对快速旋转的射电脉冲星进行长期监测，选取一定数目的脉冲星组成计时阵列，就可以探测来自超大质量双黑洞等天体发出的低频引力波。”李菂说。
　　澳大利亚科学及工业研究院Parkes望远镜科学主管乔治·霍布斯说，“天眼”的调试以及逐渐产出成果，是目前国际天文学界最激动人心的事件之一。
　　调试一年就出成果，告慰“天眼之父”南仁东
　　“天眼”的最初构想来自已故天文学家南仁东。从1994年提出设想，到2016年正式启用，22年间，南仁东和他的团队全力推动着这个看似不可思议的世界级项目。
　　设计和结构均无先例可循，“天眼”前期调试遇到巨大困难。“天眼”工程总工艺师王启明说，各系统一开始专注于设备跟踪维护，系统内调试看起来都没问题，但各系统联调后，系统间的通信、算法的统一、安全协调等一系列问题逐步暴露出来。
　　联调期间，“天眼”人的工作状态基本上是白天分头干活，晚上集中开会商讨，连夜改程序，第二天又接着试新方案，反复调到最优。在“天眼”落成启用后的380个日日夜夜里，除非停电，总控机房总是二十四小时无休。白天，工程团队和施工方的人员集中进行调试；晚上，科研人员会把面型固定好，让其指向一个特定的天区，通过地球自转，让天空从望远镜上方漂移扫描过去。
　　李菂说，漂移扫描方式在脉冲星搜索上很少被运用，但调试期间只能用这种方式，为此，科研人员不仅需要重新设计软件，数据处理上也要付出更多劳动，但最终结果是令人振奋的，“天眼”每次扫描都能获得一到两个高质量的脉冲星候选体。
　　国家天文台研究员、“天眼”工程副经理彭勃说，国外同类大型射电望远镜建成后一般需要3年至5年的调试阶段，而“天眼”调试了一年就获得了初步成果。
　　“天眼”会寻找“外星人”将主导未来宇宙天图
　　中外科学家都期待“天眼”的发现从量变转为质变。“天眼”若能第一个捕获河外星系脉冲星，将具有开创性意义。李菂和他的研究小组已经在为观测河外星系脉冲星做技术上的准备，最早于明年初会进行尝试。
　　位发现脉冲星的天文学家乔瑟琳·贝尔今年早些时候参观了“中国天眼”，她期待这座世界最大的射电望远镜能发现更多微弱、遥远、独特的脉冲星，包括发现围绕黑洞旋转的脉冲星。
　　对于观测范围可达已知宇宙边缘的“天眼”来说，发现脉冲星只是使命之一，未来，它还将在中性氢观测、谱线观测、寻找可能的星际通讯信号等方面大放异彩。
　　宇宙大爆炸学说认为，中性氢是宇宙中几乎与大爆炸同龄的“老人家”，观测和研究中性氢的分布，能帮助科学家进一步弄清银河系和河外星系的结构，解开宇宙大爆炸等宇宙起源和演化之谜。“‘中国天眼’将通过巡视宇宙中的中性氢，绘制出最新最大的标准宇宙天图。”国家天文台“天眼”项目高级博士后MarkoKrco（马可）说。
　　“中国天眼”甚至还能“监听”宇宙中可能存在的外星文明发出的无线电波。澳大利亚科学及工业研究院Parkes望远镜科学主管乔治·霍布斯说，Parkes望远镜目前有20%的时间分配给了“寻找外星人”，但仍一无所获，“中国天眼”看得更远，说不定将来会有令人振奋的消息。

源自：澎湃新闻

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原文标题：专访FAST首席科学家李菂：脉冲星是这样进行国际验证的

　　澎湃新闻记者 吴跃伟
　　竣工调试仅一年，隐藏在贵州山坳间宛若一口银白色大锅的FAST就发现了六颗脉冲星。
　　这些脉冲星目前已获得国际同行的确认。
　　10月11日上午，中国科学院国家天文台射电天文研究部首席科学家、FAST工程副总工程师李菂（音同“迪”）向澎湃新闻介绍，这次国际验证是通过澳大利亚的一个望远镜进行的：“我们在北半球，他们在南半球。如果双方都观测到了，那么，基本可以排除这些信号来自某种固定的人造干扰，或者是某种不容易被理解的信号。”
　　500米口径球面射电望远镜FAST被誉为“中国天眼”。这个世界上最大最灵敏的射电望远镜还有着更宏大的目标，其中之一就是为人类率先找到银河系外的射电脉冲星。此前，人们找到的2700多颗脉冲星都位于银河系。
　　李菂告诉澎湃新闻，通俗地说，FAST像是一个收音机，其天线的灵敏度极高，可以收听到来自宇宙深处的心跳──脉冲星带着哨声的电磁波。FAST提供了一个机会，让中国射电天文研究从追赶国际同行，变为超越。“这一过程还没有完成，但已经开始了”。

[对话李菂]
　　澎湃新闻：为什么FAST有望率先找到银河系外的脉冲星？
　　李菂：FAST反射面的口径很大，所以的它的灵敏度很高。FAST最基本的工作原理是，利用抛物面，把来自宇宙深处的星际光，聚焦成一个点。口径越大，收光能力越强，也就是增益越大，放大倍数越大。
　　但这里的放大，不是把一个小点，变成一个大点，而是把一个方向很大的一束光，汇聚成一个很小的点。
　　广义地说，FAST像是一个收音机，用巨大的天线，来收听来自宇宙深处的声音。很多反射单元构成的抛物面（FAST抛物面25万平方米，相当于30个足球场），就是FAST的天线。但我们用的收音机的天线是一个杆，能感应四面八方的电磁波，却不能聚焦。FAST的天线能够聚焦，更像是家用卫星电视的天线。
　　澎湃新闻：中国的射电望远镜此前发现过脉冲星吗？
　　李菂：中国有很多个射电望远镜，做了大量的基础研究工作，但它们的口径都不够大，没有发现过脉冲星。FAST是目前世界上最大的单口径射电望远镜，它提供了一个机会，让中国射电天文研究从追赶国际同行，变为超越。这一过程还没有完成，但已经开始了。
　　澎湃新闻：脉冲星有很多种吗？为什么它可以发出脉冲？
　　李菂：脉冲星可以分为很多类，比如X射线脉冲星、γ射线脉冲星，它们也有射电脉冲，大部分都是中子星。
　　脉冲星辐射的能量来自它旋转的动能，其动能转换成了光能。
　　所有的物体都有电磁辐射。一个东西只要有温度，就有黑体辐射。黑体辐射就是光，光就是电磁波。
　　澎湃新闻：怎么确定这个信号来自这个脉冲星，而非来自其他天体？
　　李菂：脉冲星发出的这些射电信号有很多独特的特征。
　　首先，这些信号有一个严格的周期性；其次，它有一个色散。星际空间不是完全的真空，其中还有电子，所以，电磁波经过星际空间时，会发生散射。散射的结果是，高频的信号会先到达地球，低频的信号会后到。因为光速只有在真空里才是恒定的，有介质后，会有折射率。光就是电磁波。你可以想象到，你听到的那些电磁波信号，带着哨声。其哨声频率的变化，可以用来估算这颗天体与地球的距离。
　　还有一个很重要的特征是，从天上来的信号，如果是从宇宙中的同一个地方发出来的，那么，它每天发过来的时间是不一样的。因为地球有自转，还有公转（绕着太阳公转）。这跟来自地球表面的信号不同。
　　澎湃新闻：怎么对这些脉冲星进行国际验证呢？
　　李菂：除了FAST，国际上还有很多其他大的射电望远镜：50米的，60米的，100米的，300米的等等。如果他们也观测到，那我们就比较有把握了。
　　比如，这次验证是通过澳大利亚的一个望远镜。我们在北半球，他们在南半球。如果双方都观测到了，那么，基本可以排除这些信号来自某种固定的人造干扰，或者是某种不容易被理解的信号。
　　我们是通过科学合作的方式，向其他的天文台申请时间，请他们独立观测，国际射电天文台没有进行协调。
　　澎湃新闻：需要告诉他们什么参数呢？
　　李菂：一般告诉他们这个天体的赤经、赤纬、色散、周期，以及粗略估计该天体与地球的距离，有这些参数就可以了。

源自：快科技

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　　10月10日，中国科学院国家天文台举行举行新闻发布会，披露了世界最大单口径射电望远镜，被誉为“天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST），所取得的首批成果。
　　FAST作为“国之重器”，是我国“十一五”重大科技基础设施之一，2016年9月25日竣工落成，随即进入试运行、试调试阶段，现已实现指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行，已经开始系统的科学产出。
　　FAST由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权，是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。

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　　目前，FAST已经探测到数十个优质脉冲星候选体，已有两颗脉冲星通过系统认证，一颗编号J1859-0131（又名FP1-FAST pulsar #1），自转周期为1.83秒，据估算距离地球1.6万光年；另一颗编号J1931-01（又名FP2），自转周期0.59秒，据估算距离地球约4100光年。
　　两颗脉冲星分别由FAST于今年8月22日和25日在南天银道面通过漂移扫描发现。这也是我国射电望远镜首次新发现脉冲星，具有里程碑式的意义。

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　　银河系中有大量脉冲星，但由于其信号暗弱，易被人造电磁干扰淹没，目前只观测到一小部分。
　　搜寻和发现射电脉冲星是FAST的核心科学目标，极高灵敏度的它也正是发现脉冲星的理想设备。
　　未来，FAST将有望发现更多守时精准的毫秒脉冲星，对脉冲星计时阵探测引力波做出原创贡献。
　　未来两年，FAST将继续调试，以期达到设计指标，通过国家验收，实现面向国内外学者开放。科研人员将进一步验证、优化科学观测模式，继续催生天文发现，力争早日将FAST打造成为世界一流水平望远镜设备。

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　　值得一提的是，就在9月15日，我国著名天文学家、中科院国家天文台研究员、FAST工程首席科学家和总工程师、北京天文台原副台长南仁东不幸去世，享年72岁。
　　南仁东是FAST工程的发起者及奠基人，1994年起一直负责FAST的选址、预研究、立项、可行性研究及初步设计工作；负责编订FAST科学目标，全面指导FAST工程建设，并主持攻克了索疲劳、动光缆等一系列技术难题，为FAST工程的顺利完成作出了卓越贡献。

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