“中国天眼”冲击新目标 亟须技术攻关
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理论上，FAST的探测能力接近可视宇宙的边缘。调试两年来，FAST的卓越表现，引人无限遐想：未来，FAST有无可能冲出银河系寻找新星？FAST有无可能产生一些诺奖级别的科学成果？这一切，取决于FAST能否把性能调到最好，以及是否拥有出色的数据处理能力。 9月下旬，科技日报记者从位于贵州平塘的中科院国家天文台了解到，科学家团队正在开展技术攻关，以期为FAST下一步的科学探测扫除障碍。 寻找银河系外新星，是长远目标 “我和世界上很多科学家都非常期待FAST开始观测宇宙中不同的星体，它将有能力观测到宇宙大爆炸时期的信号，探测能力几乎能够接近到整个宇宙起源。它将发现我们从未见过的事物。”这是平方公里阵列射电望远镜组织总干事菲利普·戴蒙德对于FAST所寄予的厚望。 500米的大口径，成就了FAST这个观天巨眼。理论上说，FAST能够接收到137亿光年以外的电磁信号，这个距离接近于可视宇宙的边缘，更将人类的深空探测能力提升到了前所未有的高度。 调试两年来，FAST的“牛刀小试”让外界惊艳。它首次发现的毫秒脉冲星，是至今人类发现的射电流量最弱的高能毫秒脉冲星之一，美国阿雷西博等国际大型射电望远镜曾多次搜索，却始终难觅其踪。 科学家预测，FAST在未来有希望找到4000颗脉冲星。而在脉冲星被发现后的几十年间，人类也仅仅探测到了2700多颗而已。 深空狩猎，驻守科学家特别希望FAST能够冲出银河系寻找新星，特别是快速旋转、密度极高的脉冲星。如果FAST能捕获河外星系脉冲星，将在国际上具有开创性的意义。为此，FAST工程的技术团队已经开始着手准备，最早可能在明年进行探测。 中科院国家天文台FAST工程调试组成员卢吉光表示，脉冲星的科学意义不仅在于研究它本身，它还能作为研究其它天体的探针。如果能够找到河外脉冲星，就能用它们来研究星系际介质的属性。在使用脉冲星测时阵探测遥远天体发出的引力波时，也就相当于拥有了更长的干涉臂。 “FAST最大的优势在于它的高灵敏度，十分适合用于研究脉冲星的单脉冲，从这些单脉冲的细节中就可以推断出脉冲星的辐射机理，从而进一步限制脉冲星的物态，并推动其他相关科学。”卢吉光说。 技术攻关为科学探测“扫除障碍” 未来，FAST将覆盖当今射电天文的主流热点方向和科学目标：巡视宇宙中的中性氢，以探索宇宙起源和演化；观测脉冲星、探测星际分子，甚至还可以搜寻地球外生命……随着FAST的正式投用，各国科学家将相继共享使用，除了可能给中国天文学带来一个“黄金时代”外，也有望诞生一些重要的原创科学成果。 中科院国家天文台FAST工程总工程师姜鹏介绍，射电天文学是天文学的前沿分支，射电天文观测产生了近一半的天文相关的诺贝尔物理学奖。特别是在最热的脉冲星领域，已经诞生了两项诺贝尔奖。FAST预期将发现双倍于人类已知数量的脉冲星，尤其是特殊品种的脉冲星，极有可能在广义相对论和引力波探测方面取得重大突破。 当然，这一切，取决于FAST能否把性能调到最好，以及是否拥有出色的数据处理能力。 面对19波束投用后产生的海量数据挑战，FAST团队在存储和计算能力上感到很“吃力”，数据堆积的危险也步步紧逼。不过，FAST与中国电信联手建设的数据中心即将投入使用，科学家团队也正在开展技术攻关，力图为FAST下一步的科学探索扫除障碍。 “目前，因每天接收的数据量增加了数十倍，需要解决传输、存储和加速等问题。”贵州省政协原副主席、贵州师范大学副校长谢晓尧说。现在19个波速接收的数据为38G/秒，每年要接收96P，经过处理，大概要达到10P—15P。这么大的数据量，不及时计算就是数据垃圾。所以，技术攻关显得非常迫切。 |
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