“中国天眼”工程全程亲历者彭勃:广东是筹备中的“天眼”选址地

7月10日,2023年广东海归青年嘉年华在广州举行。在活动的分享会环节,中国科学院国家天文台研究员彭勃结合自身经历,围绕中国天眼FAST概念的形成及建设过程,登台作分享。

500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,简称FAST)被誉为“中国天眼”,是世界上口径最大、最灵敏的射电望远镜,由以南仁东为代表的我国天文学家于1994年发起和研制,2016年9月25日落成启用。

作为中国天眼FAST项目(下称FAST)的元老,彭勃参与了FAST从概念、选址、预研究,到立项、建设、运行的全过程,FAST这个名字就是他的创意。

此前,中国科学院院士武向平曾表示,我国将推进启动建设另外5台500米口径射电望远镜,与FAST组成一个巨大阵列。

开放运行3年多来,FAST取得了哪些重要成果?未来,大口径射电望远镜是否会落地广东?南方+记者对此进行了采访。

中国科学院国家天文台研究员彭勃

在探索未知中发现惊喜

“中国天眼”

南方+:自2020年1月11日正式开放运行以来,FAST取得了哪些重大成果?

彭勃:截至目前,FAST共发现约800颗脉冲星,不仅实现中国人发现脉冲星零的突破,还占据了50多年来世界全部望远镜发现脉冲星总数的超20%。

国际射电天文界的大型望远镜项目SKA(平方千米阵),到2030年才能建成,所以“中国天眼”会率先实现SKA的部分重要科学目标,获得第一桶金。近期“看见”纳赫兹引力波关键证据就是一个典型例子。

6月29日,全世界4个研究团队同时宣布,各自独立探测到纳赫兹引力波的存在证据。中国脉冲星测时阵列(CPTA)研究团队的负责人李柯伽博士在20年前便开始跟踪、学习和探索利用脉冲星计时阵(PTA)技术探测引力波。他在参加国际合作的同时,利用国内射电望远镜开展PTA观测、独立开发相关数据处理软件等,直到利用FAST对一批毫秒脉冲星的脉冲到达时间开展高精度监测,才以小于五十万分之一的误报率,“逮”到纳赫兹引力波存在的关键证据。

FAST正式运行3年多,对纳赫兹引力波的观测置信度便达到了4.6,而国外同行最高是4。这可以称之为是诺奖级工作的重大进展,展示了FAST这一“观天利器”的威力。

除此之外,FAST还有若干重要的科学目标,包括巡视宇宙中的中性氢,揭示星系形成及演化的奥秘;以及搜寻可能存在的外星生命等等。三年来,利用FAST,我国天文研究团队已发表了诸多科学成果,包括在Science和Nature上发表文章10篇。

目前,除了我们预计的科学目标,还有更多成果值得期待,有些发现属于意料之外,这就是探索未知的魅力。

天文知识和“天文猪蹄”

南方+:FAST在产出科研成果的同时,还为哪些方面带来积极影响?

彭勃:首先FAST促进了天文知识的广泛传播。伴随FAST的建设、落成及运行,贵州拥有了国际天文科学学术交流中心和天文学科。在FAST项目相关交流座谈会上,我不止一次遇到听众发言,说自己在很多年前听过我对射电天文和大望远镜的普及宣讲,自己从中受益匪浅,我听了后非常欣慰,也很有感触,这正是对我们工作的正反馈。

平塘天文小镇夜景

另一方面,FAST也带动了扶贫。依托FAST,克度镇从一个贫瘠乡镇变为美丽的“天文小镇”,镇上的第一家五星级宾馆在FAST落成时开业,当地日常美食还被冠以“天文猪蹄王”品牌,脱贫效果明显。很多在外打工的本地人纷纷回村,寻找就业机会。

此外,FAST的运行涉及海量数据的传输、存储及计算,这也能够显著促进大数据、物流、绿色能源等产业的发展。

广东是未来“天眼”的选址地

南方+:未来,大口径射电望远镜是否会落地广东?广东在此方面有哪些优势?

彭勃:天文学是一门观测科学,需要大型观测设备。21世纪的超大规模射电天文工程,国际上有两项,一个叫平方公里阵SKA,一个是单口径望远镜,就是我们的“中国天眼”,二者颇有渊源。通过推动建设数台大口径射电望远镜,就可以与FAST组成一个巨大阵列,进而“看到”更深远的宇宙。

实际上,中国有8个省份拥有潜在的台址,用于建造未来的“天眼”,其中就包括广东。作为经济发达省份,广东拥有强大的资金实力和雄厚的人才储备,在建设此类大科学装置方面具备良好基础。

目前,广东的选址工作已经进行了两年多,一切进展顺利。这两年,我们先后去了6趟广东,考察了约二十个候选台址。如果选到合适的台址,有望在广东建设一台类似FAST的大口径射电望远镜,成为FAST阵列的组成单元。

FAST从提出构想到项目落成历经23年,未来的FAST扩展阵建设一定会更快。我相信,在台址确定后,有望用5年完成FAST扩展阵的建设。

在推进FAST阵列的过程中,除政府支持外,我也希望广大民营企业能够踊跃参与其中,在阵列的选址、建造和天文经济等方面进行投入,不仅能为我国天文事业的发展带来助力,也能在推进科普教育、促进社会进步等方面作出积极贡献。

南方+记者 陈嵘伟

【作者】 陈嵘伟

【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端

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页面更新:2024-02-24

标签:天眼   广东   中国   射电望远镜   阵列   脉冲   口径   引力   天文   全程   科学   工程

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