基礎研究是眼望億光眼F宇宙整個科學體系的源頭,是穿百所有技術問題的總機關。拓展人類認知邊界、年中開辟新領域新賽道、國天解決“卡脖子”關鍵技術問題、浪漫實現(xiàn)高水平科技自立自強,眼望億光眼F宇宙都需要夯實基礎研究的穿百這個創(chuàng)新根基。戳視頻↓↓↓一起走進前沿科技現(xiàn)場,年中探秘大科學裝置,國天展現(xiàn)國家戰(zhàn)略科技力量主力軍——中國科學院在前沿基礎研究、浪漫關鍵核心技術攻關等方面取得的眼望億光眼F宇宙重大創(chuàng)新成果。
破解宇宙奧秘 FAST科研成果頻出
雖隱世于萬山之中,穿百卻遙望著宇宙的年中深處。中國天眼FAST,國天全稱500米口徑球面射電望遠鏡,浪漫是當今世界上最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡,它能夠捕捉宇宙中更微弱的信號,探測到更暗弱的天體,幫助人們破解宇宙奧秘。
從2016年建成那一天起,中國天眼就在貴州的大山里,向宇宙深處發(fā)出最遙遠的目光,投入使用以來,F(xiàn)AST科研成果頻出,從脈沖星到引力波,引領著科研人員去探索已知世界的邊緣。

近日,中國天眼FAST又傳來好消息,截至目前,F(xiàn)AST發(fā)現(xiàn)的脈沖星數(shù)量已超過800顆,這一數(shù)量是自其投入運行以來,同期國外同類型觀測設備脈沖星發(fā)現(xiàn)總數(shù)的三倍以上。

脈沖星,科學界普遍認為就是旋轉的中子星,在旋轉的過程中兩極發(fā)出的電磁波信號間斷性地掃過地球,類似間歇性的脈沖信號而得名。對其進行研究,有希望得到許多重大前沿物理學問題的答案。此外,脈沖星自轉周期極其穩(wěn)定的特性使其具有重大的應用價值,包括可以建立自主可控的時間基準體系,服務于航天器導航等重大科學及技術應用等。

中國科學院國家天文臺研究員、FAST總工程師 姜鵬:這個充分說明,我們(FAST)在靈敏度方面的優(yōu)勢。FAST投入運行,快速地把中國的射電天文研究力量提升至國際第一梯隊了。
脈沖雙星系統(tǒng)+引力波 FAST一個月兩大發(fā)現(xiàn)

近年來“中國天眼”FAST憑借其超高靈敏度,接連產(chǎn)出一系列重量級科研成果,為探索更多宇宙奧秘持續(xù)作出中國貢獻。就在今年6月,F(xiàn)AST先后完成兩項影響國際天文學界的重要成果。

6月21日,F(xiàn)AST科研團隊公布,他們發(fā)現(xiàn)了一個名為M71E的脈沖雙星系統(tǒng),這是迄今科學界發(fā)現(xiàn)的最短軌道周期的脈沖雙星系統(tǒng)。這一成果對脈沖星星族理論研究具有重要意義。

6月29日,F(xiàn)AST再次傳出重磅消息,科研人員利用FAST探測到宇宙中神秘的納赫茲引力波存在的關鍵性證據(jù),這標志著我國納赫茲引力波探測和研究同步達到世界領先水平,對于理解超大質(zhì)量黑洞、星系并合歷史和宇宙大尺度結構形成等問題具有重要意義。

中國科學院院士、中國科學院國家天文臺臺長 常進:我們將進一步圍繞納赫茲引力波,開辟納赫茲引力波天文學這一個新的科學方向,繼續(xù)保持我國在低頻射電天文學方面的國際領先地位。
探訪FAST新裝備研制現(xiàn)場
作為國際一流的天文觀測設備,F(xiàn)AST想要保持在該領域的領先優(yōu)勢,就需要在一些關鍵設備上不斷創(chuàng)新。目前,新一代相控陣接收機已經(jīng)開始研制,未來有望進一步提升FAST的巡天效能。
在FAST望遠鏡現(xiàn)場的工程實驗室,記者見到了正在研制中的相控陣接收機。科研人員將圍繞這臺新設備進行性能上的不斷改進,直到各項指標符合預期,才會將其安裝到FAST的饋源艙底部。這臺設備有望提升FAST頻率和視場的覆蓋范圍,從而大幅增強FAST的巡天觀測效率。

中國科學院國家天文臺研究員、FAST總工程師 姜鵬:我們計劃是三到五年,能實現(xiàn)一套國際上先進性能的、一流水平的相控陣接收機技術。頻率覆蓋的話能提高三倍到五倍,視場覆蓋的話至少提升四倍到五倍。可以數(shù)量級地提升FAST的巡天效能。

專家稱,頻率提高意味著觀測的科學目標會更多,視場覆蓋范圍提升意味著觀測同一塊天區(qū),所用的時間更短。這對FAST在未來一段時間保持國際領先優(yōu)勢具有重要意義。

中國科學院國家天文臺研究員、FAST總工程師 姜鵬:這個是顯然是(建立在)國家在基礎科研的重視程度上。FAST之所以能立項、能建設、能運行,其實就是國力的體現(xiàn)。
FAST為我國射電天文學發(fā)展作出突出貢獻
一眼望穿百億光年,洞見宇宙盡頭,中國天眼用一次又一次的世界級發(fā)現(xiàn),為我們帶來宇宙級的浪漫,也為我國射電天文學發(fā)展作出突出貢獻。
作為我國“十一五”重大科技基礎設施建設項目,500米口徑球面射電望遠鏡FAST2016年9月25日落成啟動并進入試運行階段,2020年1月11日通過國家驗收,正式開放運行。目前,F(xiàn)AST每年可以實現(xiàn)6300小時左右的觀測時長。幾年來,F(xiàn)AST已經(jīng)在中性氫譜線測量星際磁場、快速射電暴、脈沖星、納赫茲引力波等領域取得一系列重要突破,為中國的射電天文學發(fā)展作出突出貢獻。

中國科學院院士、中國科學院國家天文臺臺長 常進:以“中國天眼”為例,在過去的十年,我們實現(xiàn)了國際上最靈敏的低頻射電望遠鏡,取得了一大批重要的原創(chuàng)科技成果。中國科學院的基礎研究工作將會圍繞國家重大需求,組織成建制的隊伍,圍繞一些重大的科學問題進行攻關。