“中国天眼”进入成果爆发期

据FAST运行和发展中心消息，截至目前，“中国天眼”（FAST）已发现800余颗新脉冲星，数量是国际上同一时期所有其他望远镜发现脉冲星总数的3倍以上。

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7月27日，国际科学期刊《自然》发表围绕“中国天眼”发现的最新成果——武汉大学天文学系与中国科学院国家天文台联合领导的国际合作研究论文“Sub-second periodic radio oscillations in a microquasar”（微类星体中的亚秒级周期射电振荡），揭示了黑洞喷流的复杂动力学特性。

当前，大国重器“中国天眼”已进入成果爆发期，包括发现轨道周期仅为53分钟的脉冲星双星系统、探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据等，继续保持了我国在低频射电天文学方面的国际领先地位。

FAST运行和发展中心科研团队负责人说，将开展好科研攻关，解决中国射电天文领域的“卡脖子”问题，保持FAST在国际同类设备核心竞争力，数量级提升FAST的巡天效率，服务好国家重大战略需求。

从“大窝凼”出发探寻宇宙奥秘

凝望浩瀚星空，广袤苍穹，平塘县秀美的群山深处，“中国天眼”持续接收着从宇宙深处发射来的电磁信号。

1994年，在日本担任客座教授的南仁东毅然回到中国，决心建一个世界上最大的单口径球面射电望远镜，让中国天文学家看到更深远的星空。他说：“别人都有自己的大设备，我们没有，我挺想试一试。”

FAST开始选址时，南仁东已年近五十，他不顾劝说，亲自踏勘。从1994年到2005年，他带领团队走遍贵州大山里的上百个窝凼。一根竹竿、几粒救心丸、数双磨破开裂的鞋，记录了他选址的艰辛。

十余年努力，踏遍千山万水，南仁东终于在平塘县克度镇乱石密布的喀斯特石山里找到“大窝凼”。2011年3月，FAST正式开工建设。

不同于世界上已有的单口径射电望远镜，FAST首创主动变形反射面，可以改变形状，但对支撑其不断变换的索网抗疲劳性能要求极高，现有钢索难堪重任。

为突破这一难题，FAST运行和发展中心科研团队用了两年时间进行大规模的索疲劳试验，经历近百次失败，最终攻克了超高强度、抗反复拉伸的钢索技术。

从论证、立项到艰苦建设，历经20多年，2020年1月11日，“中国天眼”通过国家验收并投入使用，成为具有自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。

数量级提升FAST巡天效率

发现和研究脉冲星，对人类了解宇宙意义重大。“让中国天文学家看到更深远的星空”，是“中国天眼”团队的浪漫理想。

中外科研团队通过对“中国天眼”2019年发现的世界首例持续活跃快速射电暴FRB 20190520B进行17个月长期监测，发现重复快速射电暴周边存在磁场反转，相关科研成果于今年5月12日发表在《科学》杂志上。

这一发现表明快速射电暴源周围的磁化环境存在剧烈演化，为揭示快速射电暴的起源和环境迈出了重要一步。未来，对FRB 20190520B的持续监测有望进一步揭示快速射电暴的起源和环境。

快速射电暴（FRB）是一种持续时间很短、爆发能量很大的天体现象。它的爆发强度可以达到太阳光度的数亿倍，是宇宙中最强烈的射电爆发之一，其物理起源未知。对快速射电暴的研究，开启了人类探索宇宙奥秘的新视角。FAST自2016年正式启用以来，在快速射电暴领域研究上取得系列重大突破，相关科研成果陆续发表在《自然》《科学》等杂志上。

FAST系列成果为最终揭示快速射电暴的起源奠定了观测基础。FAST精确测量来自深空的射频信号，正在扩展人类认识射频宇宙的科学前沿。FAST提供的大量数据和新的发现为相关领域的研究提供了重要支持。

中国科学院国家天文台研究员、FAST首席科学家李菂介绍，快速射电暴在几毫秒时间里释放的能量相当于太阳几天甚至一年内释放的能量。研究这种极端爆炸的产生机制可能对物理学和天文学产生革命性的影响。

除在快速射电暴领域取得重要进展外，2022年，FAST在其首要核心目标宇宙原子氢气（中性氢）观测方面也取得了根本性突破。

2022年1月，FAST探测银河系内中性氢的结果登上《自然》杂志封面。文章中科学家利用自主原创的中性氢观测方法，精确测量了星际磁场。当年8月，《自然》杂志发表FAST探测银河系外中性氢的成果，这是已知宇宙中最为延展的气体结构。

李菂介绍，FAST正系统发现新爆发、新中子星，同时更精细描绘了宇宙气体，拓展了人类的认知前沿。

培育“中国天眼”贵州本土科研力量

近日，由贵州航天控制技术有限公司承担的国家重点研发计划“智能机器人”重点专项“重大科学基础设施FAST运行维护作业机器人系统”项目在“中国天眼”通过现场验收，标志着“中国天眼”进入“智能机器人运维时代”。

馈源接收机拆装机器人可以实现不同频段馈源接收机的自动拆装转运，呵护“中国天眼”的“瞳孔”，提高望远镜的使用效率，促进天文成果产出。

在基础研究领域，贵州正向FAST进军。在贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室，组建了“天文大数据联合实验室”。这是国家天文台与贵州大学合作共建的实验室，以期破解“中国天眼”面临的部分科研难题。

“实验室将密切关注天文大数据前沿知识和技术，充分用好‘中国天眼’这一大科学装置，推动天文科学与大数据深度融合，助力‘中国天眼’产出更多科研成果。”贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室主任李少波说，未来实验室将在脉冲星智能搜索方面进行探索性研究。

贵州师范大学物理与电子科学学院院长、贵州省射电天文数据处理重点实验室主任支启军表示，将带领团队坚持面向世界科技前沿，立足“中国天眼”这个“国之重器”在贵州的优势，积极开展天体物理和天文大数据研究，不断提升原始创新能力。

在参与FAST科学数据存储、处理和计算过程中，支启军开展了基于人工智能的脉冲星候选体智能识别算法和快速射电暴的人工智能识别处理算法，为FAST数据存储处理、发现新脉冲星的早期候选体识别和发现新的快速射电暴现象作出了重要贡献。