發(fā)現(xiàn)1152顆脈沖星！中國天眼FAST斷層式領(lǐng)先

2025-10-14 來源：電子工程專輯

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關(guān)鍵詞： FAST 脈沖星發(fā)現(xiàn) 射電天文研究關(guān)鍵技術(shù)突破未來科學(xué)目標(biāo)

位于貴州大山深處的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST），被譽(yù)為“中國天眼”，是我國天文領(lǐng)域的一張享譽(yù)世界的名片。國家天文臺(tái)10月12日宣布，F(xiàn)AST自2016年啟用以來，已累計(jì)發(fā)現(xiàn)脈沖星1152顆，占全球同期發(fā)現(xiàn)總量的半數(shù)以上。

這一數(shù)量不僅遠(yuǎn)超美國、歐洲、澳大利亞等傳統(tǒng)天文強(qiáng)國的同類設(shè)備，更突破了國際上其他望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)量的總和。例如，美國阿雷西博望遠(yuǎn)鏡（已退役）在50年運(yùn)行期間僅發(fā)現(xiàn)約300顆脈沖星，而歐洲低頻陣列（LOFAR）等新一代設(shè)備至今發(fā)現(xiàn)量仍不足FAST的零頭。

“十四五”期間原創(chuàng)成果頻出，推動(dòng)天文研究跨越發(fā)展

脈沖星是宇宙中一類高速旋轉(zhuǎn)的致密星體，因其發(fā)射出規(guī)律的電磁脈沖信號(hào)而得名，被譽(yù)為“宇宙燈塔”。對(duì)脈沖星的研究有助于揭示極端物理?xiàng)l件下的物質(zhì)狀態(tài)、檢驗(yàn)引力理論，并為未來深空導(dǎo)航提供基準(zhǔn)。

FAST的靈敏度是國際同類設(shè)備的2.5倍以上，能捕捉到更微弱、更遙遠(yuǎn)的脈沖星信號(hào)。作為全球最大、最靈敏的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST在“十四五”規(guī)劃期間取得了一系列具有國際影響力的原創(chuàng)成果：

脈沖星計(jì)時(shí)陣研究：通過高精度脈沖星計(jì)時(shí)，為引力波探測(cè)和納赫茲引力波研究提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)；
中性氫分布測(cè)繪：首次繪制出銀河系內(nèi)中性氫的精細(xì)分布圖，揭示了星系演化新機(jī)制；
快速射電暴（FRB）溯源：成功定位多例快速射電暴的宿主星系，推動(dòng)這一神秘現(xiàn)象的物理機(jī)制研究。

國家天文臺(tái)臺(tái)長劉繼峰指出：“FAST的觀測(cè)能力使中國在脈沖星導(dǎo)航、星際分子探測(cè)等前沿領(lǐng)域占據(jù)主動(dòng)，為人類探索宇宙邊緣提供了不可替代的工具?！?/span>

中國射電天文的世界貢獻(xiàn)

FAST的突破性進(jìn)展，標(biāo)志著中國射電天文研究實(shí)現(xiàn)歷史性跨越。過去，該領(lǐng)域長期由歐美國家主導(dǎo)，中國科學(xué)家需依賴國際合作獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)。而今，F(xiàn)AST已成為全球射電天文學(xué)家的“必爭之地”，每年吸引數(shù)百名國際學(xué)者申請(qǐng)觀測(cè)時(shí)間。

美國《天文學(xué)雜志》編輯部在評(píng)述中稱：“FAST的成果徹底改變了射電天文的全球格局，中國正從數(shù)據(jù)使用者轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則制定者。”歐洲空間局（ESA）天文學(xué)部門負(fù)責(zé)人也公開表示：“FAST的靈敏度優(yōu)勢(shì)使其成為未來十年國際天文合作的核心平臺(tái)?！?/span>

FAST的領(lǐng)先地位源于中國在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的自主突破。據(jù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)介紹，F(xiàn)AST的主動(dòng)反射面系統(tǒng)、輕型索拖動(dòng)饋源支撐系統(tǒng)等核心部件均為國產(chǎn)，攻克了超大型天文設(shè)備精密控制的難題。例如，其4450塊反射面單元可實(shí)時(shí)調(diào)整形狀，形成300米口徑的瞬時(shí)拋物面，精度達(dá)毫米級(jí)。

此外，F(xiàn)AST團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了超寬帶接收機(jī)、高速數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)等設(shè)備，將觀測(cè)效率提升至國際水平的3倍以上。這些創(chuàng)新成果已被納入國際射電天文聯(lián)盟（IRAU）的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。