500米口径球面射电望远镜
综述及基本情况

"十一五"国家重大科技基础设施建设项目-500米口径球面射电望远镜(FAST)工程, 是利用贵州天然喀斯特洼地作为望远镜台址, 建造世界第一大单口径射电望远镜-500米口径主动反射球面射电望远镜, 以实现大天区面积、高精度的天文观测。由中国科学院和贵州省人民政府联合共建。FAST工程于2011年3月25日开工建设, 2016年9月25日竣工, 并进入调试试观测阶段。

FAST工程的科学目标包括:巡视宇宙中的中性氢, 研究宇宙大尺度物理学, 以探索宇宙起源和演化; 观测脉冲星, 研究极端状态下的物质结构与物理规律; 主导国际低频甚长基线干涉测量网, 获得天体超精细结构; 探测星际分子; 搜索可能的星际通信信号。FAST被誉为"中国天眼", 是具有我国自主知识产权, 世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜, 将在未来20年保持世界领先地位。

研究进展与成果 FAST望远镜系统发现新脉冲星

2017年8月22日和25日, FAST在南天银道面通过漂移扫描先后发现了第一颗(编号为J1859-01, 又名FAST pulsar#1, 简称FP1)和第二颗(编号为J1931- 01, 又名FAST pulsar#2, 简称FP2)新脉冲星, 并于9月10日由澳大利亚Parkes望远镜认证。第一颗的自转周期为1.83秒, 据估算距地球1.6万光年; 第二颗自转周期0.59秒, 据估算距离地球约4 100光年。这是我国射电望远镜首次新发现脉冲星, 得到了《人民日报》《解放日报》《光明日报》《经济日报》《科技日报》《中国科学报》《中国青年报》《文汇报》以及中央电视台、人民网、新华网、中国日报网、中国新闻网等多家媒体的报道与关注。截至2017年底, FAST已发现脉冲星优质候选体37个, 并经国际合作由澳大利亚、德国等国大型设备验证了9颗, 开启了中国射电望远镜系统发现脉冲星的新时代。"FAST首次发现脉冲星"入选中国科学院2017年度科技创新亮点成果; "FAST发现多颗脉冲星"入选2017年"国内十大科技新闻"。同时, FAST首席科学家南仁东研究员荣获2017年全国创新争先奖章、"时代楷模"称号; "500米口径球面射电望远镜(FAST)工程研究集体"获2017年度中国科学院杰出科技成就奖。

首次发现并认证毫秒脉冲星

毫秒脉冲星是每秒自转数百次的特殊中子星, 对其研究不仅有望对理解中子星演化、奇异物质状态研究起到重要作用, 而且稳定的毫秒脉冲星是低频引力波探针。2018年4月18日, FAST于2月27日首次发现的毫秒脉冲星通过FAST与费米伽马射线卫星大视场望远镜(Fermi-LAT)的国际合作得到认证。新发现的脉冲星PSR J0318+0253自转周期5.19毫秒, 根据色散估算距离地球约4 000光年, 由FAST使用超宽带接收机进行1小时跟踪观测发现, 是至今发现的射电流量最弱的高能毫秒脉冲星之一。国际大型射电天文台曾对其进行过多次脉冲星J0318+0253搜索, 比如美国Arecibo望远镜在2013年6月开展的3次定点观测, 都未探测到。通过对Fermi-LAT伽马射线数据的后随计时分析证实J0318+0253为孤立毫秒脉冲星, 并提高位置精度至亚角秒量级。这是FAST- Fermi-LAT合作组的首个成果, 也是FAST继发现脉冲星之后的又一重要成果, 展示了FAST对国际低频引力波探测作出实质贡献的潜力。