「中國天眼」:兩年發現44顆新脈衝星


被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡,經過兩年的緊張調試工作,現已經實現了跟蹤、漂移掃描、運動中掃描等多種觀測模式。“中國天眼”已發現59顆優質的脈衝星候選體,其中有44顆已被確認為新發現的脈衝星。圖為北京時間2018年9月11日無人機拍攝的“中國天眼”全景。

500米口徑球面射電望遠鏡被譽為“中國天眼”,由我國天文學家南仁東於1994年提出構想,歷時22年建成,於2016年9月25日落成啟用。圖為“中國天眼”饋源艙升起在空中。

它位於中國貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮大窩凼的喀斯特窪坑中,工程為國家重大科技基礎設施,“天眼”工程由主動反射面系統、饋源支撐系統、測量與控制系統、接收機與終端及觀測基地等幾大部分構成。

是由中國科學院國家天文臺主導建設,具有我國自主知識產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。綜合性能是著名的射電望遠鏡阿雷西博的十倍。圖為工作人員在“中國天眼”圈樑上工作。

北京時間2018年4月28日,從中國科學院國家天文臺獲悉,“天眼”FAST首次發現毫秒脈衝星並得到國際認證。新發現的脈衝星J0318+0253自轉週期5.19毫秒,根據色散估算距離地球約4,000光年,由FAST使用超寬帶接收機進行一小時跟蹤觀測發現,是至今發現的射電流量最弱的高能毫秒脈衝星之一。

索網結構是FAST主動反射面的主要支撐結構,是反射面主動變位工作的關鍵點。索網製造與安裝工程也是500米口徑球面射電望遠鏡工程的主要技術難點之一,其關鍵技術問題主要包括:超大跨度索網安裝方案設計、超高疲勞性能鋼索結構研製、超高精度索結構製造工藝等。

索網採取主動變位的獨特工作方式, 即根據觀測天體的方位,利用促動器控制下拉索,在500米口徑反射面的不同區域形成直徑為300米的拋物面,以實現天體觀測。

FAST索網是世界上跨度最大、精度最高的索網結構,也是世界上第一個採用變位工作方式的索網體系。其技術難度不言而喻,需要攻克的技術難題貫穿索網的設計、製造及安裝全過程。圖為的500米口徑球面射電望遠鏡一景。

全新的設計思路,加之得天獨厚的臺址優勢,使其突破瞭望遠鏡的百米工程極限,開創了建造巨型射電望遠鏡的新模式。

除了觀測脈衝星,中國“天眼”的另一大科學目標是“巡視宇宙中的中性氫”。還可以“研究宇宙大尺度物理學,以探索宇宙起源和演化”。

工作人員在圈樑上對“中國天眼”進行維護。

工作人員在“中國天眼”總控室內工作。


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