中国田燕FAST取得了巨大的成绩 明年将向世界开放

“中国天眼”FAST成立运营以来，观测天空的效果如何？近日，记者从中国科学院国家天文台获悉，中国天眼FAST已发现240多颗脉冲星，并基于FAST数据发表了40多篇高水平论文。这意味着随着性能的提高，FAST的科学潜力正在逐渐显现。

近日两项重磅研究成果出炉

FAST是3335.45万米球形射电望远镜的缩写，是世界上最大的单口径射电望远镜，也被称为“中国之眼”。这是一架巨型射电望远镜，由人民科学家、时代楷模南任栋先生于20世纪90年代构想，用了20多年才完成。它的灵敏度是世界第二大单孔径射电望远镜的2.5倍以上，对推动我国天文学的伟大原创性突破具有重要意义。

随着FAST的顺利运行，国内相关研究团队迅速成为国际快速无线电突发领域的核心研究力量。记者获悉，中国天眼FAST最新观测揭示宇宙毫秒射电爆发新物理，研究成果正在国际科学期刊《自然》上发表。

其中一项重大成果是，北京大学教授、国家天文台研究员李克佳利用FAST以全球仅有的21个案例，探测到一次快速射电爆发重复爆炸FRB180301，并在世界上首次发现这次重复爆炸的辐射具有非常丰富的极化特征。这一观测为快射电爆发的辐射源提供了新的信息，也显示了磁层在快射电爆发辐射机制中的作用。该成果论文于北京时间10月29日正式发表在国际科学期刊《自然》上。

另一项成果是，北京师范大学的林霖博士、北京大学的张春锋博士、国家天文台的王佩博士等联合研究团队，利用FAST对银河系磁层的软伽玛射线重复爆发源SGR 1935 2145进行了多波段联合观测。在SGR 1935 2145高能爆炸的同时，FAST的超高灵敏度给了迄今为止最严格的无线电波段流量限制。结果表明，SGR爆炸与FRB爆炸之间存在微弱的相关性，磁星爆炸产生的FRB必然依赖于非常特殊的物理条件。相关论文于北京时间11月5日在国际科学期刊《自然》上正式发表。

FAST科学潜力正逐步显现

从前期研究到FAST的完成，历时26年，前后四代近百名研究人员投身于这个项目。FAST的反射表面积相当于30个左右的标准足球场，无可争议地成为世界上最灵敏的单口径射电望远镜，极大地拓展了人类的视野，让中国天文学家终于有机会走到人类视野的最前沿。

随着一系列关键技术的突破，FAST自2016年建成以来，经过三年多的调试，已通过国家验收，并于2020年1月11日正式投产。目前，该设施运行稳定可靠，在过去一年中观察和服务了5200多台观察机，达到了预期设计目标的近两倍。

“FAST的灵敏度是世界第二大单孔径射电望远镜的2.5倍以上，其超灵敏度使其在无线电瞬变源方面具有巨大的潜力。”中科院院士、国家天文台台长常进表示，FAST有望在短时间内实现纳米赫兹的引力波探测，捕捉BIGBANG时期的原始引力波，为BIGBANG研究原始时间的物理过程提供数据支持。同时，它有能力将中国的深空探测和通信能力扩展到太阳系的边缘，以满足国家的重大战略需求。

值得指出的是，FAST已经发现脉冲星的数量已经超过240颗，包括被称为“黑寡妇”的新脉冲双星系统和被称为“红背蜘蛛”的具有食现象的毫秒脉冲双星

引力波探测是目前天文学研究的热点。中国科学院院士、FAST科学委员会主任吴相平介绍，通过对毫秒脉冲星的长期监测，选取一定数量的毫秒脉冲星组成一个定时阵列，可以探测超大质量双黑洞等天体的低频引力波。FAST的超高灵敏度将脉冲星的时间测量精度提高了至少一个数量级，有望使人类首次拥有探测纳米赫兹引力波的能力。

“可以说，我们已经走上了攀登‘伟大成就’的道路。”吴相平说。

明年将向全世界开放

为了在短时间内达到“多一事无成，大有作为”的目标，FAST的观察时间是相当宝贵的。

"目前，观察时间的竞争相当激烈."FAST运营发展中心执行副主任、总工程师江鹏告诉记者，今年2月，FAST团队克服疫情影响，正式启动了科学委员会选定的5个重点、重大项目，近百名科学家开始使用和处理FAST科学数据。4月，时间分配委员会开始向国内天文学界征集免费申请，至今已收到170多份申请。

“总申请时间约为5500小时，实际批准1500台机器时，只能支持30%。”江鹏说。

据了解，为了充分发挥这一“大国重型武器”的价值，FAST团队日以继夜地进行精确调试，尽最大努力让FAST保持最佳状态，并通过优化技术支持，努力让观测时间更加“紧凑”。

“今天取得的成果只是证明了望远镜的科学输出所能达到的高度，但这不应该是终点，而应该是一个新的起点。”吴相平说，为了发挥更大的科学价值，计划明年向世界各地的科学家开放FAST。