我國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)了FAST射電望遠(yuǎn)鏡的第二階段建設(shè)，旨在提高其觀測(cè)能力并保持在射電天文學(xué)領(lǐng)域的全球領(lǐng)先地位。

據(jù)報(bào)道，作為升級(jí)的一部分，將在500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)周圍建造24架完全可操縱的射電望遠(yuǎn)鏡，每架直徑40米寬。

FAST是世界上最大、最靈敏的單碟射電望遠(yuǎn)鏡，位于中國(guó)西南部的貴州省。周三報(bào)道稱，新建造的望遠(yuǎn)鏡將與FAST協(xié)調(diào)工作，形成一個(gè)相當(dāng)于直徑10公里的望遠(yuǎn)鏡陣列，并將FAST的分辨率提高30倍以上。

建成后，科學(xué)家們將更好地理解引力波、快速射電暴和黑洞事件等現(xiàn)象。

資深天文學(xué)家常進(jìn)在接受采訪時(shí)表示:“射電天文學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，南半球的平方公里陣列和美國(guó)的下一代超大陣列等多個(gè)重大項(xiàng)目已經(jīng)在進(jìn)行中?！?/p>

常進(jìn)表示，在這種背景下，中國(guó)科學(xué)家需要制定一項(xiàng)長(zhǎng)期戰(zhàn)略，以保持FAST在低頻到中頻范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

據(jù)FAST運(yùn)行與發(fā)展中心主任姜鵬介紹，盡管FAST是同類望遠(yuǎn)鏡中最靈敏的，但目前它的分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于頂級(jí)望遠(yuǎn)鏡陣列。

例如，當(dāng)觀測(cè)快速射電暴(一種來自宇宙的短暫而強(qiáng)烈的無線電波閃光)時(shí)，“靈敏度決定了你是否能探測(cè)到它，而分辨率決定了你能多清楚地看到細(xì)節(jié)，比如射電暴的精確位置。”

為了提高FAST的性能和分辨率，姜鵬團(tuán)隊(duì)提出了一種低成本、快速部署的望遠(yuǎn)鏡陣列方案，利用FAST周圍5公里半徑的無線電靜默區(qū)。

不過該團(tuán)隊(duì)將面臨兩個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)挑戰(zhàn):一是開發(fā)高性能的室溫接收器，二是推進(jìn)合成孔徑望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

FAST坐落在平塘縣克度鎮(zhèn)大窩凼喀斯特地貌的自然洼地中，于2016年9月25日建成并投入運(yùn)營(yíng)。自那以后，它已成為探索射電天空的主要工具，特別是在2020年底波多黎各305米的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡“罷工”之后。

在過去的八年里，F(xiàn)AST已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了900多顆新的脈沖星——密度極高的、磁化的、快速旋轉(zhuǎn)的中子星，它們會(huì)發(fā)射出無線電波束。據(jù)報(bào)道，這是同期其他望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)脈沖星數(shù)量總和的三倍。

FAST的其他重大發(fā)現(xiàn)包括首次探測(cè)到無線電波波段的黑洞“脈搏”，以及識(shí)別出已知軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)。

FAST每年觀測(cè)天空約5300小時(shí)，其中至少10%的時(shí)間可供國(guó)際天文學(xué)家使用。到目前為止，在《自然》和《科學(xué)》等學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了十幾篇基于FAST觀測(cè)的論文。