欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

专访FAST工程副总工程师李菂:脉冲星是这样国际验证的

科普小知识2022-07-12 13:06:04
...

专访FAST工程副总工程师李菂:脉冲星是这样国际验证的

试运行完成后仅一年,隐藏在贵州山区的FAST就像一个银白色的大锅,发现了六颗脉冲星。

这些脉冲星已经被国际同行证实。

10月11日上午,中国科学院国家天文台射电天文研究室首席科学家、FAST工程副总工程师李碧向澎湃新闻(www.thepaper.cn)介绍,国际验证是通过澳大利亚望远镜进行的:“我们在北半球,他们在南半球。如果双方都观察到了,那么基本上可以排除这些信号来自某些固定的人为干扰或一些不容易理解的信号。”

500米的球形射电望远镜FAST被称为“中国之眼”。世界上最大、最灵敏的射电望远镜甚至有更大的目标。其中之一就是为人类找到第一颗银河外射电脉冲星。此前,在银河系中发现了2700多个脉冲星。

李殊告诉澎湃新闻,用通俗的话说,FAST就像一台收音机。它的天线具有极高的灵敏度,可以听到宇宙深处的心跳——带有哨声电磁波的脉冲星。FAST为中国的射电天文学研究提供了超越国际同行的机会。这个过程还没有完成,但已经开始了

[对话李殊]

爆炸性新闻:为什么FAST有望成为第一个在银河系外发现脉冲星的人?

李殊:快速反射镜的孔径很大,所以它的灵敏度很高。FAST的基本原理是使用抛物面将来自宇宙深处的星际光线聚焦到一个点上。口径越大,光接收能力越强,即增益越大,放大倍数越大。

然而,这里的放大不是把一个小点变成一个大点,而是把一束大方向的光变成一个小点。

广义地说,FAST就像一台收音机,它使用一个巨大的天线来收听来自宇宙深处的声音。由许多反射单元组成的抛物面(快速抛物面25万平方米,相当于30个足球场)是快速天线。然而,我们使用的无线电天线是一根杆,它能从各个方向感应电磁波,但不能聚焦。FAST的天线可以聚焦,更像国内卫星电视的天线。

爆炸性新闻:中国射电望远镜以前发现过脉冲星吗?

李殊:中国有很多射电望远镜,也做了很多基础研究工作,但是它们的口径不够大,也没有发现脉冲星。FAST是目前世界上最大的单孔径射电望远镜。这为中国的射电天文学研究提供了超越国际同行的机会。这一进程尚未完成,但已经开始。

爆炸性新闻:有许多脉冲星吗?为什么它能发出脉冲?

李殊:脉冲星可以分为许多类型,比如X射线脉冲星和伽马射线脉冲星。它们也有无线电脉冲,其中大部分是中子星。

脉冲星辐射的能量来自其旋转动能,该动能被转化为光能。

所有物体都有电磁辐射。只要一个东西有温度,它就有黑体辐射。黑体辐射是光,光是电磁波。

澎湃新闻:我们如何确定这个信号来自这颗脉冲星,而不是来自其他天体?

李殊:这些由脉冲星发出的无线电信号有许多独特的特征。

首先,这些信号有严格的周期性。其次,它具有分散性。星际空间不是一个完全的真空,里面有电子。因此,电磁波在穿越星际空间时会散射。由于散射,高频信号将首先到达地球,低频信号将稍后到达。因为光速只有在真空中才是恒定的,所以有了介质后就会有折射率。光是电磁波。你可以想象,你听到的电磁信号带有哨声。哨声频率的变化可以用来估计这个天体和地球之间的距离。

另一个非常重要的特征是,如果来自天空的信号是从宇宙的同一个地方发出的,那么它每天发出的时间是不同的。因为地球(围绕太阳)旋转。这不同于来自地球表面的信号。

爆炸性新闻:这些脉冲星如何能被国际验证?

李碧:除了FAST,世界上还有很多其他的大型射电望远镜:50米、60米、100米、300米等等。如果他们也观察,那么我们就更有把握了。

例如,这项测试是通过澳大利亚的一台望远镜进行的。我们在北半球,他们在南半球。如果双方都观察到它,那么基本上可以排除这些信号来自一些固定的人为干扰或一些不容易理解的信号。

我们通过科学合作向其他天文台申请时间,并要求他们独立观察。国际无线电观察站没有进行协调。

爆炸性新闻:你需要告诉他们什么参数?

李殊:通常告诉他们这个天体的赤经、赤纬、离差和周期,并粗略估计这个天体和地球之间的距离。这些参数足够了。

阅读更多

新华新闻评论:让天眼继续延伸

当“中国之眼”在未来看到两颗脉冲星时,还会发现什么

中国的天眼如何找到最神奇的天体脉冲星?

FAST宣布首个结果

想起南:他仰望太空