五百米口径球面射电望远镜(FAST)望远镜单口直径在哪里?

作者&投稿:夹侨 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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五百米口径球面射电望远镜(FAST)非常有名,这也是近年来天文学界划时代的项目。地处贵州深山,周边环境十分幽静,空气清新,寂静无声。它可以探测到宇宙最远的信号,甚至可以追溯到创世那一刻的景观。这是500米口径球面射电望远镜(FAST)的单口直径。


五百米口径球面射电望远镜(FAST)望远镜的单口直径是多少:


500米


五百米口径球面射电望远镜(FAST)望远镜在哪里:


贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县大窝凼喀斯特洞穴


这两天科学上的一个热门话题被刷到了——,是“五百米口径球面射电望远镜(FAST)发现六颗脉冲星”。


本来不想去凑热闹,但是想想。毕竟这是FAST首秀的成绩单。再加上读者不断给我发私信,赶紧看。所以这一期,我们来看看主流新闻没说/说不清的姿势。


先说FAST为什么能被誉为“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”。五百米口径球面射电望远镜(fast),全称是“500米球面射电望远镜”,简称FAST(人家要的是FAST!)这是基于五悬米口径球面望远镜的首字母缩写。


这个巨无霸看起来像一个大锅,总直径为500米(准确地说是488米),配备了4450块面板,大约有30个足球场那么大。绕着大锅的边缘走一圈需要40分钟!


所以,人家敢说自己是世界上最大的射电望远镜!更确切地说,是最大的单孔径和最灵敏的射电望远镜。


为什么这么大?为什么敢说是最敏感的?要知道,射电望远镜就像一个接收卫星信号的天线锅。越大越好!因为面积越大,接收能力越强!


这个巨锅耗资1.8亿美元,耗时5年打造,仅用了一年就正式开业。


因为FAST需要一个绝对安静的环境,所以它不仅位于大山里(黔南州)的云贵高原,还将方圆半径5公里设为无线电静默区。因此,重新安置移民又花费了2.69亿美元。


这种高昂的代价是为了监测的奇迹而付出的。与此前建成的美国阿雷西博天文台阿雷西博300米望远镜和被称为“地面最大机器”的德国波恩100米望远镜相比,FAST在灵敏度和综合性能上有了很大的提升。


有多高?


比如FAST有能力监测BIGBANG产生的氢原子如何活跃;宇宙中一些有机分子发出的电磁波,也可以被其他人监听到;如果遇到智慧生命,外星信号什么的,那也不在话下。所以圈内人称之为“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”。


说完FAST的高超技艺,再来说说这次发现的“脉冲星”。


什么是脉冲星?脉冲星是一种可以高速旋转的中子星,但并不是所有的中子星都是脉冲星。


著名的“上帝之手”(PSRB1509-58)其实是一颗典型的脉冲星。


什么是中子星?


简单来说,宇宙中所有恒星的最终归宿有三个:白矮星、中子星和黑洞。


1.44倍太阳质量的恒星会变成白矮星(这也是我们太阳的归宿);


1.5~3倍太阳质量的恒星最终会坍缩成中子星。这种行星密度很大,连原子核都能被压碎,最后只剩下中子,因此得名中子星。中子星上一个立方体大小的物质,质量有10亿吨!这是什么概念?小到把整个珠峰压缩成一块方糖!


质量是太阳3倍的恒星最终会变成黑洞。可以说中子星是宇宙中除黑洞外密度最高的天体。它和黑洞一起被天文学家誉为20世纪60年代人类四大天文发现之一。


无独有偶,高速旋转的中子星——脉冲星也在20世纪60年代被发现。然而,更重要的是,我以为这是一个外星人的信号,当我开枪


做事严谨的她偶然发现,有些脉搏信号发出的非常有规律,周期为1.337秒,就像人的脉搏一样。


于是她立即向hewish教授汇报。这位天文学家非常激动,他的心脏都在跳动。我真的发现了传说中的“外星小绿人”吗?要知道,整个20世纪60年代,太空竞赛和外星科幻小说的味道弥漫西方。这种联想也是自然的。


幸运的是,科学家们相当冷静。在接下来不到半年的时间里,师生们陆续发现了几个这样的脉搏信号。


后来终于搞清楚了,这个奇怪的“召唤信号”并不是外星人的信号,而是一颗特殊的恒星——脉冲星——发出的脉冲信号,只是理论上推导出来的。


这里有必要打断一下:1974年的诺贝尔物理学奖只颁给了一位教授,因为他在被提名的时候,完全忽略了学生贝尔的贡献,这成了科学史上的一大丑闻。


直到1993年,诺贝尔奖委员会特意邀请贝尔出席两位美国天文学家的颁奖仪式,他们因发现脉冲星双星而获奖。这是一种补偿吗?还是故意刺激?


幸运的是,在过去的40年里,贝尔除了获得诺贝尔奖,还获得了十几个世界级的科学奖项。


插曲过后,继续说


脉冲星就像灯塔上的探照灯一样,定期向太空发射。如果它扫到地球上,恰好被人类截获,这就是所谓的脉冲星信号。


FAST新发现的6颗脉冲星,其实背后就是这个原理。


不过这6颗新脉冲星都在银河系内,目前银河系内已经发现了2700多颗脉冲星。中国在这一领域刚刚起步。


已经公布的两颗J1859-0131和J1931-01分别距离我们16000光年和4100光年,自转周期分别为1.83秒和0.59秒。


更难能可贵的是,要知道脉冲星——这种极端物理环境的研究是极其奇妙的。


20世纪80年代,天文学家开始发现毫秒脉冲星,其自转周期仅为毫秒。


十年前的2007年,ESA发现了迄今为止最快的脉冲星,每秒1122转!


相比之下,FAST新发现转一圈需要0.59秒和1.83秒,这不算什么。


为什么要关注轮动期?研究脉冲星的意义是什么?其实这两个问题都是一个答案。就像我刚才说的,自转周期极其稳定的脉冲星就像宇宙中精确的时钟。旋转周期越短,可以提供的时钟信号越准确,自然研究的价值就越大。这对未来深空导航行星际无人飞船和载人航天探索具有重要的前瞻性意义。


况且脉冲星是极端物理条件下的天体,密度极高,磁场极强。在天体物理学家眼中,脉冲星是理想的天然实验室,可以延伸很多宇宙探索课题,比如探测引力波、黑洞等。


不管怎么说,这是全国科学重量级FAST的首秀成果,是必须的,尤其是刚刚冲出起跑线的时候。


当然,这也是对“五百米口径球面射电望远镜(FAST)之父”最好的安慰。


今年9月15日,FAST项目最重要的创始人南任栋去世。


就像法斯特亲手抚养大他的孩子一样,当孩子们拿回他们优秀的成绩单时,老人已经走了。




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