10月10日，在中科院国家天文台，FAST工程副总工程师李菂在介绍新脉冲星发现过程。（新华社记者 金立旺 摄）
■“中国天眼”发现脉冲星 实现我国该领域“零的突破”
（综合新华社、中国新闻网报道）中国科学院国家天文台10宣布，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）经过一年紧张调试，已实现指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行，并确认了多颗新发现脉冲星。这是我国天文望远镜首次发现脉冲星，实现了我国在该领域“零的突破”，距“天眼之父”南仁东院士病逝不到1个月。
此次发布会上公布了两颗脉冲星的具体信息：编号分别为J1859-0131和J1931-01。前者自转周期为1.83秒，距离地球约1.6万光年；后者自转周期为0.59秒，距离地球约4100光年。2颗脉冲星分别由FAST于今年8月22日、25日在南天银道面通过漂移扫描发现。
FAST工程副总工程师李菂介绍，FAST调试进展超过预期，并已开始系统的科学产出。目前已经探测到数十个优质脉冲星候选体，其中6颗通过国际认证。未来，FAST有望发现更多守时精准的毫秒脉冲星，对脉冲星计时阵探测引力波做出原创贡献。
搜寻和发现射电脉冲星是FAST的核心科学目标。宇宙中有大量脉冲星，但由于其信号暗弱，易被人造电磁干扰淹没，目前只观测到一小部分。具有极高灵敏度的FAST是发现脉冲星的理想设备。
脉冲星由恒星演化和超新星爆发产生，因发射周期性脉冲信号而得名。脉冲星的自转周期极其稳定，准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学及技术应用提供了理想工具。澳大利亚科学及工业研究院Parkes望远镜科学主管乔治·霍布斯在发布会现场表示，FAST的调试以及逐渐产出成果，是目前国际天文学界最激动人心的事件之一。
FAST位于贵州省平塘县名为大窝凼的喀斯特洼地之中，于2016年9月25日正式落成启用，其接收面积相当于30个足球场大小，是目前世界最大、最灵敏的单口径射电望远镜。FAST与号称“地面最大机器”的德国波恩100米射电望远镜相比，其灵敏度提高约10倍；与被评为“人类20世纪10大工程”之首的美国阿雷西博305米射电望远镜相比，其综合性能提高约10倍。
专家介绍说，FAST将使我国深空探测能力从月球轨道扩展到太阳系边缘。如此高的精确度和灵敏度，可能会让科学家得以发现此前从未发现过的天体，并揭示宇宙起源和星系形成及演化的过程。此外，它还将通过搜索宇宙中微弱的通讯信号，探索外星生命。FAST在今后二三十年时间内仍能保持世界一流地位。FAST可遥望百亿光年星际；这意味着，远在百亿光年外的射电信号，它也有可能“捕捉”到。
资料图：2016年9月25日，世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（简称FAST）在贵州平塘县克度镇喀斯特洼坑中落成。图为9月24日，记者与FAST合影留念。（中新社记者 贺俊怡 摄）
■中国望远镜发现脉冲星实现“零的突破”之三大关键词
【望远镜：开启寻星的激越时代】它有多灵敏？经横向比较，FAST发现第一颗新脉冲星仅用了52.4秒观测，得到的信号噪声比值是澳大利亚64米口径望远镜Parkes验证时所用2100秒观测的3倍。人类已寻找到2500多颗脉冲星，有一半源于拥有先进技术和优越地理位置的Parkes。有分析称，FAST未来有望找到4000余颗脉冲星。
中国科学院国家天文台研究员、FAST工程副总工程师李菂当日介绍了FAST脉冲星搜索规划，接下来将“尝试计时观测，开启中国望远镜发现中子星的激越时代。”寻找脉冲星仅是FAST所列科学目标之一。李菂对中新社记者说，FAST也在巡视宇宙的中性氢、获取银河系结构、探索太空生命起源等方面进行调试。
【脉冲星：聆听宇宙的稳定心跳】脉冲星是一种特殊的中子星，在银河系中主要分布于银盘和球状星团中。它的辐射束周期性快速扫过地球，地球人由此捕捉到一个个周期脉冲。这种极端天体在1967年被约瑟琳·贝尔意外发现，人们将首颗脉冲星编号为CP1919——FAST在2016年首次试观测，对准的也是这个目标。更通俗地说，脉冲星是巨大的恒星们死亡后留下的致密遗骸，“比太阳还要重，却只有北京市五环那么大。”它们旋转飞快，通常几秒就能自转一周，快的甚至1秒内自转数百圈。中国科学院国家天文台当日公布了由FAST发现的两颗脉冲星。其中一颗据估算距地球4100光年，自转周期0.59秒，李菂将观测信号比喻为“孩子的心跳”。
发现脉冲星有什么用？科学家们回答，一方面在于它具有地面实验室无法实现的极端物理性质，研究它有望得到重大物理学问题的答案；另一方面在于它是深空导航等重大科学及技术应用的理想工具。比如通过长期监测快速旋转的射电脉冲星，选取一定数目的脉冲星组成计时阵列，可以探测来自超大质量双黑洞等天体发出的低频引力波。
【新发现：国之重器的承上启下】FAST还处于调试阶段，望远镜的指向调节尚不灵活，因此科学家们采用“漂移扫描”方式进行观测。所谓漂移扫描类似于“守株待兔”，即望远镜固定指向天顶，等待天体“运动”到望远镜的视野里。FAST的调试难度不亚于建设难度，FAST调试组组长姜鹏说，调试工作涉及测量、控制、力学、电子学、天文等多学科领域，在500米尺度上实现毫米级测量及控制精度，“没有成熟经验可供参考”。姜鹏及他的团队正在围绕调试及运行阶段的一些关键技术展开研究，并取得重要进展，例如基于陶瓷电容技术研制的高压滤波器，对新疆110米口径、云南120米口径的望远镜也有重要借鉴意义。
中国科学院国家天文台台长严俊透露说，经过一年紧张调试，FAST调试进展超过预期及国际同类大型设备的惯例。此外，FAST积累了700个小时的试观测时长，提前超额完成了本年度的试观测任务。严俊说，FAST将在未来两年继续调试以达到设计指标、通过国家验收，早日面向国内外学者开放。
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