中國的天眼投入使用這麼久了,有什麼重大發現嗎?

大神SKY


中國天眼似乎還未正式投入使用!天眼目前還在調試期,尚未驗收完畢,但是已經收穫了不少研究成果,發現了數十枚脈衝星,剛剛又增加了找外星人的計劃。

科研性質的大型建築,一般情況下是比較脫離一般人的,因為即便是有重大發現,就那兩天熱乎勁,過去了也就忘了,因為不是專業的,很難對天文探索產生深刻的印象。中國天眼是目前但一口徑最大的射電望遠鏡,觀測靈敏度世界之最,毫無疑問將來會在宇宙觀測中發揮重要的作用,在測試調試過程中,就已經發現了數十枚脈衝星,說句外行話,這可能就相當於順手搞了一點研究,卻收穫頗豐,未來必將發揮重要作用。

天眼的主要用途是搜尋宇宙中的脈衝星、巡視宇宙中的中性氫,這些都對宇宙的演化有重要意義,利用的是射電信號,主要是不追釐米波段譜線,可以識別宇宙中“非常暗”的天體,暗只是相對而言,由於宇宙中距離太遠,光線傳播過來就已經十分微弱,所以天眼做成了一口“大鍋”,500米口徑,可以匯聚十分微弱的新號為比較強的信號,與國際同類設備相比,有過之而無不及。

未來天眼還會有不少重大發現,只不過非專業人不會太重視,畢竟和自己生活工作沒什麼關係,但是卻可以使我國的天文觀測研究進入一個新的階段。


來看世界呀


大概在去年10月初的時候,FAST就已經公佈了首批成果,發現了兩顆脈衝星。


FAST是中國建成不久的500米射電望遠鏡,號稱“天眼”。其實吧,個人覺得,FAST更像一隻“順風耳”,因為它工作在無線電波段,相當於一面巨型天線。


那,“脈衝星”又是什麼?脈衝星不算是正常的恆星,它是大質量恆星死亡後留下的殘骸。


沒錯,恆星也會死亡,在它耗盡了可用的核燃料之後。像太陽這樣質量不算大的恆星,死亡過程相對溫和,會在一次次的拋射中丟棄外層大氣,最後剩下一個裸露的核球,個頭跟地球相當,質量跟太陽相當,稱為白矮星。


如果恆星的質量再大一些,比如達到太陽的10倍左右,它的命運就會以一場巨大的爆炸而終結。這樣的爆炸稱之為超新星爆發,會把整顆恆星炸個粉身碎骨,只留下一個超級緻密的核心,半徑只有大約10公里,質量卻抵得上好幾顆太陽!


這類超緻密恆星殘骸稱為中子星,是宇宙中密度僅次於黑洞的已知天體。


不只是緻密,中子星往往還會超高速自轉(想想花樣滑冰選手是怎麼快速旋轉起來的),並且擁有超強勁的磁場。超強的磁場使得中子星發出的輻射,不論是X射線、可見光還是射電波,都被侷限在兩個很小的方向上,就好像兩束方向相反的探照燈光,向外射出。超快的自轉則帶動這兩束燈光掃過宇宙空間,就像轉動著的燈塔(參見下圖)。

如果我們的地球剛好能夠被其中一束燈光掃過,那麼在地球上的望遠鏡,比如FAST看來,這顆中子星就會一閃一閃,有規律地閃爍起來。這便是脈衝星這一名稱的由來。這種閃爍的週期極準,甚至超過我們使用的大多數鐘錶,以致於當初第一顆脈衝星被發現時,天文學家半開玩笑地給它起了個代號,叫作LGM——Little Green Man,就是科幻片裡那種大腦袋綠皮膚的外星人。


當然,很快他們就發現,這是一種自然現象,與小綠人無關。最有名的脈衝星,大概要算蟹狀星雲裡那顆(下圖)。這團星雲本身是1054年爆發的天關客星留下的超新星遺蹟,而在這團遺蹟之中,天文學家後來發現了一顆脈衝星,每秒鐘閃爍將近30次。這一發現第一次將脈衝星與超新星關聯了起來。

與超新星有關的研究,至少兩次獲得過諾貝爾獎。一次是1974年,安東尼·休伊什因為發現脈衝星而獲得諾貝爾物理學獎,而真正的最初發現者喬瑟琳·貝爾卻未被提及,成了諾貝爾獎史上的一樁公案。另一次是1993年,拉賽爾· 赫爾斯和約瑟夫·泰勒因為觀測脈衝雙星間接證實引力波而獲得諾貝爾物理學獎。


所以,儘管與外星人無關,脈衝星仍是天文學家熱衷的研究對象,到今天為止,一共也只發現了2600多顆,自然是多多益善。


期待FAST能夠發現更多的脈衝星,甚至帶給我們更多意料之外的驚喜。


Steed


如果題主所說的重大發現是指那種發現新的天體或者新的宇宙現象,那到目前為止,我國的“天眼”並沒有這樣的發現。目前天眼的發現還都是一些已知的天體,只是此前沒有被人們發現。天眼是一架口徑達到500米的大型射電望遠鏡,其主要用途是接收來自宇宙中的各種無線電波。宇宙無線電波的主要來源包括宇宙微波背景輻射(宇宙最早的光)、脈衝星(自轉速度極快的中子星)、類星體(正在大量吞噬物質的星系中心超大質量黑洞)、星際有機分子。

目前天眼的最主要發現是脈衝星,天眼可以探測到十分微弱的脈衝信號。脈衝星對於未來的星際旅行具有十分重要的意義,因為脈衝星可以釋放出非常穩定的脈衝信號,星際飛船可以基於它們在宇宙中進行導航。

天眼在前期需要不斷進行調試,才能達到最佳的工作狀態。未來利用靈敏度極高的天眼,我們有望揭開諸多重大的宇宙未解之謎,例如,神秘的快速射電暴,外星文明發出的無線電信號。天眼在未來會給我們帶來怎樣的驚喜,就讓我們拭目以待吧。


火星一號


這個問題現在或許可以有些新答案了。

就在上週六,答主正好有機會採訪了FAST首席科學家李菂,現在就和大家講講天眼的最新進展。

事實上,截止到目前,雖然已經過了兩年時間,但天眼一直還處在緊張的調試階段,在調試過程中已經實現了跟蹤,漂流掃描和運動掃描等觀測模式。可謂是超過預期。李菂透露,接下來將緊鑼密鼓地準備驗收工作,最快明年下半年天眼就可以完成驗收,並開放給科學家們使用了。



儘管還在調試階段,天眼收穫卻不少。李菂公佈最新的成果,天眼發現並認證的脈衝星已經達到了44顆,這和去年年底的6顆相比,已經增長了38顆,可謂成績斐然。尤其值得一提的是,這44顆脈衝星中有一顆是有史以來最闇弱的毫秒脈衝星,足以見得天眼的靈敏度。

發現這麼多脈衝星有啥用?原來,由於特殊的形成方式,脈衝星身上包含了許多地面實驗無法達到的極端物理性質,研究這些性質可以回答很多十分重要的物理問題,如現在大家已經很熟悉的引力波等,甚至可以回答宇宙的形成,人類的來源等問題。


留白說


不知道題主所說的重大發現是什麼,反正沒有發現外星人,也沒有發現地外文明。發現了一些脈衝星,這個算是重大發現嗎?

在世界天文界,中國已經有了一席之地,這裡面當然也有“中國天眼”的功勞。那麼“中國天眼”是個什麼東西呢?

其實它就是一座射電望遠鏡,是目前世界上最大面積的射電望遠鏡,全稱叫500米口徑球面射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope),簡稱FAST,位於貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣大窩凼的喀斯特窪坑中。

所謂射電望遠鏡就像個電視衛星接收鍋差不多,其工作原理是接受來自宇宙天體的無線電波。包括恆星輻射、中子星輻射、脈衝星輻射、黑洞輻射、超新星爆發輻射等等,所有天體能夠發射出電波輻射它才能收到。

這個“中國天眼”於2016年9月25日落成,2017年3月開始調試,2017年10月10日,中國科學院國家天文臺宣佈,完成了指向、跟蹤、漂移掃描等多種觀測模式的測試,運行狀況正常良好,已經確認了多顆新發現的脈衝星。

脈衝星是什麼?其實就是中子星的一種。中子星並不與脈衝星劃等號,只有高速旋轉的中子星,才是脈衝星。

旋轉很快的中子星由於其磁軸與旋轉軸有一定的角度,星體旋轉時就會像燈塔一樣,將恆定的輻射流掃過太空,當這個輻射流掃過地球時,我們就能探測到這種信號。

脈衝星的發現對人類研究宇宙星體變化具有十分重要的意義。而且脈衝星就像一個燈塔,為人類指明瞭宇宙的座標,不但可以通過研究它的變化探悉星體生衰的奧秘,還可以為人類探索太空指明方向,起到星際導航作用。

1993年,兩位美國天文學家因發現脈衝星雙星而榮獲諾貝爾獎,迄今為止,科學界已經發現了脈衝星一千多顆。而中國天眼啟用後截至到2018年7月12日,不到一年,就已經發現了43顆新的脈衝星,速度之快令人側目。

未來,“中國天眼”還可能發現恆星、黑洞、暗物質等星空的很多秘密,所以對世界天文學還會有很多重要貢獻。

中國天眼並不主要用來發現外星文明,如果外星文明向太空發射電磁波,強度方向適合,才有可能被天眼收到。

對於搜尋太陽系外行星或者有沒有生命,就遠遠不如太空望遠鏡了。

所以一些人老是以為我們的天眼就是為了搜尋外星人而建設的,這種認識是極端錯誤的。

迄今為止,“中國天眼”並沒有接收到一例外星文明的信號。一度流傳的接收到“特殊”信號,當時在生的霍金聽說後表示,不要回復,否則會引來麻煩。這種說法完全是捕風捉影毫無根據的謠言。

因為中國天眼只能掃描接收,並不能發射電波信號。因此它只能看和聽,也就是悄悄的窺視和監聽,不能“說”,不會“信口開河”暴露自己的目標。


搜尋太陽系外的行星主要是太空望遠鏡和地面大陣列望遠鏡。

美國NASA發射的哈勃、開普勒、斯皮策、地外行星搜尋者等太空望遠鏡立下了汗馬功勞。迄今為止,人類已經搜尋到地外行星4000多顆,已經證實的有近3000顆,其中類地行星有上千顆,宜居帶星球有上百顆。

還發現了不少什麼“地球的表哥”、“地球兄弟”、“地球姊妹”、“超級地球”等等與地球環境相仿的行星,這類具有較高研究價值的行星有幾十顆之多,但依然沒有發現任何生命和文明跡象。

科學界認為,很可能定期爆發的伽馬射線暴這個宇宙最大殺手,掃清了宇宙90%的空間,使生命或者文明形式難以發展到高級狀態。

但這些除了伽馬射線暴,其餘的似乎與我們的天眼隔得有些遠。如果有人把這些才算做重大發現,中國天眼就永遠不會有。但並不影響它在天體發現中的重要地位。

時空通訊觀點,歡迎點評討論。


時空通訊


有啊,FAST自建成到現在可謂是吸引了全世界的目光,2016建成進入試調試、試運行階段,經過僅僅一年時間的調試,就實現了多種觀測模式的順利運行。更加可喜的是,在調試觀測階段就出了重大天文成果:

去年十月份的時候就發現了兩顆脈衝雙星,距離地球1.6萬光年,這也是我國的射電望遠鏡首次發現脈衝雙星。脈衝雙星是什麼呢?脈衝雙星的本質是中子星,中子星是在老年恆星的內部形成的,只不過中子星質量極大,一般和太陽的質量相近,不過直徑就極小,只有幾到幾十公里,所以它的密度可以高達10億噸/立方厘米!如果一個人不幸掉到了中子星上的話,那麼很快他就會粉身碎骨!因為星體演變的過程中角動量守恆,故中子星的自轉速度很快,達到每秒幾百轉,如果中子星的磁極恰好朝向地球,那麼隨著自轉,中子星發出的射電波就會像射電脈衝一樣一次一次掃過地球,人們又稱這樣的星體為“脈衝星”。



1967年發現了脈衝星,確認了中子星的存在,而脈衝雙星就是指兩個中子星互相環繞,1974年美國的泰勒和赫爾斯首次發現了脈衝雙星。當兩顆中子星靠的很近的時候極強的引力輻射會使得他們之間的距離越來越靠近,這個過程中它們的軌道週期就會變短,而通過精確測量軌道週期的變化可以檢測到引力波的存在,引力波是什麼知道吧——廣義相對論的重要預言(去年刷屏了好久的發現)。檢測到引力波的重要性不言而喻,它可以直接驗證廣義相對論的正確性。雖然說脈衝雙星是客觀存在的,我們的銀河系中就有不少,可是由於太多的信號多過於弱,目前能夠觀測到的只有很少的一部分,所以說具有高度靈敏性的FAST是檢測脈衝雙星信號的理想設備,未來中國天眼將會為探測引力波做出重要的貢獻。



前不久,中科院又宣佈FAST發現了新的脈衝雙星,這是一顆距離地球4000光年的毫秒脈衝星。據統計,FAST目前為止總共發現了10餘個脈衝星,看來這口大鍋果然是名不虛傳。不過啊,霍金說中國人已經憑藉FAST向外星人發射信號並且和外星人取得聯繫這件事恐怕是他老人家自己想象出來的吧!


鏡像宇宙


天眼至今公開的重大發現是發現新的脈衝星。大家也許會問,發現脈衝星可以幹什麼?且聽我慢慢道來。

2016年11月份中國在酒泉衛星發射中心發射了世界第一顆脈衝星導航實驗衛星,驗證脈衝星導航技術。脈衝星導航不像GPS或北斗為地球上物體導航,而是為深空探測、星際航行導航,因為脈衝星的脈衝信號非常穩定,可以作為星際航行時的燈塔。而且和GPS導航一樣,收到的星座信號越多,導航越精確,所以發現的脈衝星越多以後脈衝星導航實用時越精確。

現在大家明白了吧,天眼的重大發現可以提高將來人類踏上星辰大海征途時的導航精度。

當然,至於說,天眼是否也有搜尋地外文明的任務,我就不知道了,大家可以自行腦補😃

答主"專注TMT科技改變生活",邀你關注,一起看星星!


士東Simon


中國天眼由我國天文學家南仁東於1994年提出構想,共計歷時22年建成,為世界上最高靈敏度、最大單口徑的射電望遠鏡。經過近兩年的調試運行,目前的天眼已經具備了多種的觀測模式,共計發現了59顆優質的脈衝星候選體,其中有44顆已經得到了確認,加入了脈衝星的大家庭。

脈衝星是一種高速自轉的中子星,由大質量恆星演化到末期進行超新星爆發而來,這類星體不斷地發射電磁脈衝信號,像宇宙中的燈塔一樣,不斷地掃射廣袤的星際空間。

中國天眼FAST的主要科學任務就是為了尋找脈衝星,研究脈衝星可以驗證廣義相對論,作為探測引力波的工具等等,另外,脈衝星在未來還可能為人類的星艦提供導航作用。

當然,FAST的功用並不只有這麼點,隨著觀測模式的增多,功能增加,FAST還可以帶來更多的宇宙新發現。而且要想成為天文觀測強國,沒有自己的天文觀測裝置是不行的。


一枚遊戲科幻迷


中國天眼是世界上最大的單口徑射電望遠鏡,藉助著強大的技術支持,和卓越的科學家團隊。天眼在2016年9月25日竣工。可以說,已經完工,天眼就開始了對天空的探索,並取得了不俗的成績。

下面簡單列舉幾項成績。

第一,一舉發現六顆脈衝星。

天眼的總工程師是我國天文學家南仁東,南仁東老先生在天眼竣工前10天去世,而就在天眼工程剛剛竣工後的一年零15天后,也就是2017年10月10日,天眼就取得了世界性的成績:一連發現了6顆脈衝星!有兩顆在第一時間就獲得了確認,並引起了國際天文界的轟動,可謂是當年轟動世界的天文成就。接著天眼又陸續發現了多顆脈衝星。截至目前,經過確認的一共有是11顆之多!

第二,根據國家天文臺公佈的消息,天眼又有了新的發現。那就是史上最微弱的毫秒脈衝星。這顆毫秒脈衝星的自轉週期僅有5.19毫秒。距離地球4000光年。

脈衝星是啥?為什麼天眼對它情有獨鍾?

第一,脈衝星是可以旋轉的中子星,而中子星就是恆星生命的終點之一。脈衝星一般在超新星爆炸的殘骸中出現,因此脈衝星的發現對於研究恆星演化,甚至宇宙形成都有極為重要的作用。

第二,脈衝星是宇宙燈塔。脈衝星的脈衝週期非常穩定。雖然說天體的位置都是在不斷的變化的。但是脈衝星超級穩定的射電脈衝週期,在宇宙中就像一座燈塔,可以據此給宇宙中的其他事物進行定位。

第三,脈衝星的脈衝週期。在上世紀有理論認為,脈衝星的脈衝週期越短,就越年輕。但是後來發現的毫秒脈衝星就打破了這一設想。相反,有可能是週期越短,相對來說脈衝星越老。也就是毫秒脈衝星有很古老的歷史,這對於研究宇宙物質起源很有幫助。


宇宙偵探喵星人


中國的天眼投入使用這麼久了,有什麼重大發現嗎?

也許沒有你想象中的那種重大發現,不過也就是脈衝星而已,相信大部分人都對這個提不起興趣來,因為大多數人可能認為FAST的投入使用,外星人肯定是手到擒來,但很可惜要讓各位失望了,外星人搜索並不是FAST的主業,甚至連副業都不是......也許只有沒事幹的時候才會去單獨去搜索外星人的信號,但您人會FAST會沒事幹嗎?

FAST的幾項任務,很抱歉外星人搜索並不在計劃內,最近脈衝星領域,FAST的表現是非常優秀的!到2017年10月份為止就已經發現6顆脈衝星,在這個全世界都是射電望遠鏡的地球上想要發現更多的脈衝星,唯有更大的口徑,在平方公里陣列出現在之前,幾乎是沒有什麼射電望遠鏡可以和FAST媲美的!

最新在今年4月份發現的脈衝星J0318+0253一顆毫秒脈衝星,週期為5.19毫秒,脈衝星由於繼承了恆星坍縮之前的大部分角動量,因此它的自轉速度是極快的,而且這是一顆吞噬伴星物質加速為一顆毫秒脈衝星的!研究脈衝星對於恆星的壽命週期演化以及完整天體演化模型,還有未來的星際導航等都有著非常積極的意義!

您覺得這些算重大發現不?


分享到:


相關文章: