中国天眼“FAST”背后的年轻“追星人”:我们的征途是星辰大海

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2018-01-26 10:41:31 来源: 央视新闻客户端    编辑:王卉

说到天文学家,也许我们脑海里会浮现出一些举着望远镜仰望着星空,充满神秘气息的形象,可在中科院国家天文台,有这样一群年轻人,他们总是绕着一口“大锅”转悠。这口大锅就是FAST,全称500米口径球面射电望远镜,也被誉为“中国天眼”。如果说光学望远镜是在看的话,那射电望远镜更像是在听:竖着耳朵,静候佳音。作为世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜,建成试运行一年多来,已经有9颗脉冲星被它发现并认证,而这群年轻的天文工作者,就是用“天眼”追星星的人。P64大商网-当代商报

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这是一段用脉冲星信号映射的声音制作出来的音乐。国家天文台的研究人员将两颗脉冲星的自转周期放慢了80倍,把脉冲星的信号振幅转换成了声音的强度,就连里面的打击乐、鼓声都来自于脉冲星的频率。P64大商网-当代商报

潘之辰第一次听到这段声音的时候还在上学,他一直期盼着什么时候自己也能发现一颗脉冲星,好仔细听一听来自外太空的梦幻之音,去年8月,他终于听见了,自己苦苦搜寻的脉冲星密语。P64大商网-当代商报

国家天文台助理研究员 潘之辰:你如果听到它就是这样,超级难听,第一反应就是怎么是这样的声音,但是再往后你就想,认了,反正都是自己发现的。P64大商网-当代商报

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理想很丰富,现实有点单调。作为一个从小就立志寻找外星人的天文爱好者,潘之辰2011年电子系毕业后考上了天文学的研究生,高高兴兴念完了博士,在国家天文台谱线研究的凳子上还没坐热,就被拎去对着电脑找星星,电脑的另一头,连着一个巨大的望远镜。P64大商网-当代商报

FAST,全称500米口径球面射电望远镜,这么大的一口“锅”可以实时调整它的反射面,不差分毫地将信号反射到一点,汇聚、探测那些宇宙深处微弱的无线电信号。不过现在FAST还处于调试期,但接收低频电磁波已经可以很精准了,这时候,发射低频波的脉冲星就成了观测的主要目标。因为自转周期非常稳定,脉冲星准确的时钟信号可以作为引力波探测、甚至星际导航的理想工具。P64大商网-当代商报

国家天文台助理研究员 钱磊:哪儿有一颗恒星,哪儿会有高能粒子的辐射,哪个地方是比较危险的,脉冲星就可以用来作为导航,如果我们的征途是星辰大海,我们要往地球之外去的时候,那么我们就需要知道天体在我们周围的分布,这样的话我们才会有一张在星际空间航行的航海图。P64大商网-当代商报

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不仅如此,脉冲星还是理想的天体物理实验室,它一边飞速自转,一边有节奏地弹出脉冲,就像是一个旋转的灯塔,当灯塔的光扫过地球的时候,地球就可以接收到一次信号。FAST现在一秒钟采样5000次,这些数据上传到服务器,往往一个晚上,摆在潘之辰和同事面前的就是十几TB的数据和三万多张信号图表。他们要运用大数据模型进行分析,来寻找存在脉冲星特征的候选体。P64大商网-当代商报

国家天文台助理研究员 潘之辰:一天能看一万多张,但这个也就是人的极限了,盯着屏幕,很使劲地看,大力出奇迹。P64大商网-当代商报

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FAST不同于大家之前接触的传统望远镜,没有任何成熟的经验可供参考。刚开始,对于它找出的脉冲星信号特征是什么样的,谁也不知道,谁也不敢乱筛,所以大家只能硬看。潘之辰到哪儿都背着个电脑,隔壁办公室的钱磊陪爱人产检时,也蹲在外面看图。去年八月,钱磊在产房外刷着图,突然他发现了一个非常明显的信号,一条黑线渐入又淡出,就像是星星从他眼前一闪而过。P64大商网-当代商报

国家天文台助理研究员 钱磊:那颗脉冲星(信号)太强了,我一眼就能看到它肯定是脉冲星,只是说我不知道它是已知的脉冲星,还是未知的脉冲星。P64大商网-当代商报

钱磊赶紧给潘之辰打电话,以防万一,他们用德国的射电望远镜联合观测,最终确认这就是一颗从未被发现的脉冲星,那条淡淡的黑线,是来自0.7万光年以外它的声音。P64大商网-当代商报

整个地球所接收到的 来自宇宙的无线电信号能量加起来也翻不动一页书,但那些来自外太空的呢喃,因为FAST开始被倾听、被捕捉。它屹立着,遥望着,如同总工程师南仁东先生写下的那样:“感官安宁、万籁无声,美丽的宇宙太空,以它的神秘和绚丽,召唤我们踏过平庸,进入它无垠的广袤。”P64大商网-当代商报

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国家天文台助理研究员 潘之辰:南(仁东)老师他在九几年,那时候我还在读小学,甚至还在读幼儿园的时候,就开始考虑望远镜的事情,到这么多年最终我们把望远镜建在这了,然后我现在可以享用这个数据,现在有这样大的望远镜,我们需要把它先用好,而需要用好,就光这一句话,我想对我们已经是很重的事情了。P64大商网-当代商报

FAST建成试运行一年多来,9颗脉冲星已被发现并认证,潘之辰用自己写的脚本找到了已经超过了一半。钱磊写出了计算望远镜指向的程序,并和同事们生成了FAST反射面板的30年变形轨迹。截至目前,FAST已经积累了超过1500小时的试观测时长,每一次扫描,科研人员们不仅需要重新设计软件,还要迅速处理海量数据,一晚也不能耽搁。潘之辰说FAST已经成了他最亲密的伙伴,每天一早打开电脑看它发来的讯息,就像在和自己分享昨晚看星星的体验。P64大商网-当代商报

记者:美吗?P64大商网-当代商报

国家天文台助理研究员 潘之辰:何止美啊,这简直就是一个有生命的东西,它有时候会跟我说,哪里可能有一个新的信号,可能是脉冲星,哪天可能它跟我说,干扰多了,你们得想办法了,通过调整望远镜,其实就是某种和宇宙对话的方式,知道宇宙跟我们说什么。P64大商网-当代商报

潘之辰总说自己是幸运的,他们这群平均年龄不到三十岁的科研工作者,可以拥有这样梦寐以求的望远镜来追寻自己的天文理想。而在这个大家伙静静仰望的另一端,究竟会不会有另一位朋友,也在努力向我们招手,传递好奇的讯息?P64大商网-当代商报

国家天文台助理研究员 潘之辰:人类在宇宙中,到底是只有我们,还是说我们有朝一日可以看到跟我们类似的生命,甚至是智慧生命,谁都不好说,对于科学来说,既然你不能证明它没有,那你就可以试图想象它如果有是什么样子,而现在我自己,或许也可以开始搜索答案了。P64大商网-当代商报

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