中国天眼新发现：脉冲星数量突破千颗，外星信号解码进行时

中国天眼新发现：脉冲星数量突破千颗，外星信号解码进行时

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澎湃

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https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_29654501

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2024年11月，一则来自中国科学院国家天文台的消息震惊了全球天文学界：被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）发现的新脉冲星数量已突破1000颗，这一数字超过了同期国际其他望远镜发现脉冲星数量的总和。这一重大发现不仅展示了FAST在射电天文学领域的强大实力，更为人类探索宇宙奥秘提供了新的线索。

FAST位于贵州省平塘县的喀斯特洼地，主体工程于2011年开工，2016年落成。其500米的口径使其成为世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜，有效接收面积达到70000平方米，相当于30个标准足球场的大小。这种巨大的接收面积使得FAST能够捕捉到极其微弱的宇宙信号，为天文学家提供了前所未有的观测能力。

FAST的创新设计也为其卓越性能提供了保障。它采用了主动反射面技术，1200多个反射面板可以根据不同的观测需求进行调整，实现对不同方向和频率的无线电波的高效接收。这种灵活性大大提高了观测效率，使得FAST能够在短时间内完成大面积的天空扫描。

脉冲星是中等质量恒星坍缩的产物，具有极高的密度、磁场和自旋速度。它们像宇宙中的灯塔一样，周期性地发射电磁波，为天文学家提供了研究极端物理条件下的物质状态和引力效应的重要窗口。FAST的高灵敏度使其在脉冲星搜索方面展现出惊人的能力。

截至2024年11月，FAST已经发现了超过1000颗新脉冲星，其中包括大量的毫秒脉冲星和脉冲星双星。这些发现极大地丰富了脉冲星的种类和数量，对于理解脉冲星的形成和演化具有重要意义。

国家天文台研究员韩金林带领的王绶琯巡天突击队通过“FAST银道面脉冲星快照巡天”项目，已经发现了750余颗脉冲星，其中包括110颗偶发脉冲星、170多颗毫秒脉冲星和150多个双星系统。这些发现不仅为理解脉冲星的形成和演化提供了重要线索，也为监测引力波提供了优良的探针。

清华大学教授李菂团队首创的独特噪声注入技术，成功运行了脉冲星搜索、中性氢成像、中性氢星系和快速射电暴多科学目标同时巡天观测模式，系统性发现了208颗脉冲星，其中包括毫秒脉冲星、蜘蛛脉冲星和FAST首个双中子星等原创性成果。

北京大学研究员李柯伽团队则在脉冲星噪声分析、偏振测量、星际介质研究和引力波探测方面取得重要进展。他们通过对56颗毫秒脉冲星的噪声分析，给出了不同分析方法的自洽结果，并通过对毫秒脉冲星偏振特性的普查，发现几乎所有毫秒脉冲星都应该具有全向辐射的特点。

新疆天文台研究员王娜团队则在脉冲星辐射物理、脉冲星形成与演化、星际介质领域取得了重要进展。他们通过研究脉冲星辐射演化规律，探索毫秒脉冲星形成机制，测量蜘蛛脉冲星伴星磁场，利用脉冲星星际闪烁效应揭示星际介质的微观结构，实现了年轻脉冲星的三维度速度测量，并发现了脉冲星自转与速度共线的证据。

除了在脉冲星搜索方面的重大发现，FAST还在地外文明搜索（SETI）领域展现出巨大潜力。2018年，“中国天眼”安装并调试了专门用于地外文明搜索的后端设备。这个设备能够从FAST接收到的海量电磁信号中筛选出有用的窄带候选信号，排除天体和人工信号的干扰。

美国加州大学伯克利分校地外文明研究团队基于几十年的地外文明搜索经验，与中国科学院国家天文台合作，为FAST量身开发了这套设备。北京师范大学天文系宇宙学与地外文明研究团组张同杰教授预计，2020年9月后可以投入新观测，启动针对地外文明的搜索。

虽然目前尚未发现确凿的外星文明信号，但FAST的高灵敏度和强大的信号处理能力为地外文明搜索提供了新的希望。科学家们正在持续监测来自宇宙深处的信号，期待着能够捕捉到外星智慧生命的蛛丝马迹。

FAST的卓越性能不仅体现在脉冲星搜索和地外文明搜索方面，它还在引力波探测、中性氢观测等领域展现出独特的优势。通过观测脉冲星的时间延迟，科学家们可以间接验证引力波的存在。FAST的高灵敏度和高精度计时能力为引力波探测提供了宝贵的数据支持。

此外，FAST在中性氢观测方面也取得了重要进展。中性氢是宇宙中最常见的元素之一，广泛存在于星际介质中，记录了宇宙早期的演化历史。通过观测中性氢的分布和运动，科学家们可以了解星系的形成和演化过程。FAST以其广阔的视场和高灵敏度，能够对大面积的天空进行快速扫描，获取大量的中性氢谱线数据，为研究宇宙结构和演化提供了重要依据。

值得一提的是，FAST的发现还为未来的深空探索提供了重要支持。脉冲星具有不间断释放信号的能力，可以作为宇宙中的天然导航灯塔。通过建立脉冲星导航系统，可以为未来的深空探测器提供精确的定位服务，实现更远距离的宇宙探索。

随着技术的不断进步和完善，相信FAST将继续书写更多的辉煌篇章，引领人类走向更加广阔的宇宙深处。正如北京大学教授徐仁新所说：“‘中国脉冲星计时阵’团队得到了置信度最好的、反映纳赫兹引力波存在的证据。”这一发现不仅验证了爱因斯坦广义相对论的正确性，更为未来的引力波探测开辟了新的途径。

“中国天眼”FAST望远镜的出现，不仅是中国科技实力的象征，更是全人类探索宇宙奥秘的重要利器。它在多个领域取得的成就，彰显了中国科学家们的智慧和创造力，也为全人类探索宇宙奥秘贡献了宝贵的力量。未来，随着技术的不断进步和完善，相信FAST将继续书写更多的辉煌篇章，引领人类走向更加广阔的宇宙深处。