发现了240多颗脉冲星 FAST正式运行了300天

原标题：揭示FAST射电爆发的起源，发现240多颗脉冲星，FAST正式运行300天，——探索星际之眼的力量

被称为“中国天眼”的500米球形射电望远镜(FAST)自正式运行300天以来，已发现240多颗脉冲星。在FAST的帮助下，中国科研团队迅速成为国际快射电爆发领域的核心研究力量。

在浩瀚的宇宙中，短而猛烈的无线电波爆发往往是突然发生的，持续时间只有几毫秒，却能释放出太阳一整天释放出来的能量，这就是所谓的快射电爆发。闪得那么快的无线电波包含了什么信息？全世界的天文学家都在寻找真相。

最近，在被称为“中国天眼”的500米球形射电望远镜(FAST)的最新观测帮助下，中国科学家在快速射电爆发研究方面取得了一系列重大成果。10月29日和11月4日，两项相关研究成果在《自然》杂志上发表，使得《中国天眼》再次成为射电天文学关注的焦点。

对高水平研究的大力支持

如何产生快速无线电脉冲？以往的理论研究主要分为两种，一种是这样的毫秒射电爆发来自粒子碰撞，另一种是粒子通过强磁场引起的。

“FAST的观察结果直接结束了争论。通过对11次射电爆发的高灵敏度极化信号分析，中国研究人员用直接观测否定了粒子碰撞理论。”中国科学院国家天文台首席研究员韩金林说。

随着FAST观测的一系列“示范”，国内相关研究团队迅速成为国际快射电爆发领域的核心研究力量。

2019年，北京大学教授、国家天文台研究员李克佳利用FAST探测到一次全球仅有21例的快速射电爆发FRB180301。李克佳说：“在总共12个小时的观察时间里，FAST检测到了15次闪光，每次无线电波闪光的强度曲线也不同。最精彩的结果来自对11个突发无线电波的高灵敏度极化信号分析。”

李克佳解释说：“FAST观测到的11个突发信号中，甚至有7毫秒的闪光突发可以很好地分辨它们的极化。令人兴奋的是，七种偏振不仅在变化，而且还表现出多种变化。这样的极化变化在之前的多次爆发中从未出现过。FAST观测到的极化变化的多样性清楚地表明，宇宙中的爆炸源可能来自致密恒星磁层中的物理过程。”

今年8月，北京师范大学的林霖博士、北京大学的张春锋博士、国家天文台的王佩博士等联合研究小组利用FAST观测到银河系中一颗已知磁星SRG1935 2154出现了数十次伽马射线爆发。

林琳说：“由于FAST的高灵敏度，我们在无线电波段观测中没有检测到一次无线电突发。结果表明，宇宙中密集天体在不同波段爆发时的物理条件非常苛刻，以至于射电和光子不能同时扫过地球。”

观察服务超过5，200个机器小时

FAST于2016年完工，其反射表面积相当于30个左右的标准足球场，大大拓展了人类在射电波段的视野，最终给了中国射电天文学家一个走上科学探索前沿的机会。

自从正式运行300天以来，FAST展示了惊人的科学实力。FAST近年来的观测服务超过了5200个机器小时，几乎是预期目标的两倍。累计发现脉冲星超过240颗，基于FAST数据发表的高级论文达到40多篇。

“1967年，人们发现了第一颗脉冲星；直到50年后，中国人才用自己的射电望远镜FAST发现了第一颗新脉冲星。”中国科学院院士、FAST科学委员会主任吴相平

今年2月，FAST团队正式启动了科学委员会选定的5个“重点和重大项目”，近百名科学家开始使用和处理FAST的科学数据；4月，时间分配委员会开始向国内天文界征集免费申请，已收到170多份申请，外部用户比例高达95.7%。

"明年，FAST将向全世界开放."吴相平认为，未来10年，中国将迎来射电天文学发展的黄金时代。“我们必须利用这个宝贵的窗口期，做出重大科学发现，为人类探索和认识宇宙做出重大贡献。”

科学潜力将被进一步揭示

巨大的工程体积、超高的精度要求和特殊的工作方式给FAST带来了前所未有的技术挑战。为此，工程队进行了一系列技术研究。FAST项目实现了多项自主创新，显著推动了中国相关产业技术的创新和发展。

“FAST的先进测量技术远远超出了望远镜本身，在其他领域有着重要的应用前景。”国家天文台研究员、FAST总工程师江鹏表示：“例如在高精度地质勘探中，可以利用惯性组件和卫星导航融合技术，为重力测量提供高精度的位置和方位姿态基准；在海洋测绘中，利用惯性部件和声纳等测量技术的集成，实现海底测绘，为在勘探区作业的机械设备建立高精度的时空和姿态基准。”

随着性能的提高，FAST的科学潜力将进一步显现。国家天文台台长、中国科学院院士常进说：“FAST的超高灵敏度使其在无线电瞬变源方面具有巨大潜力。有望在短时间内实现纳米赫兹的引力波探测，捕获BIGBANG时期的原始引力波，为BIGBANG中研究原始时间的物理过程提供数据支持。同时，它有能力将中国的深空探测和通信能力扩展到太阳系的边缘，以满足国家的重大战略需求。”