背後的故事和科學價值
這兩天一條科學熱點都被大家刷到了——這就是「中國天眼發現6顆脈衝星」。原本我不想湊熱鬧，但想想，畢竟這是FAST首秀成績單，再加上不斷有讀者私信我，快快解讀。所以本期我們就來看看，主流新聞沒說的／說不清的那些姿勢。
先說說FAST為啥能被捧成「中國天眼」？
中國天眼，全名叫「500米口徑球面射電望遠鏡」，簡稱FAST（人家要的就是快！）這是根據英文全稱 the Five-Hundred-Meter Aperture Spherical Telescope首字母簡稱來的。
這個長得像口大鍋的巨無霸，整個直徑500米（精確值是488米），裝有4450塊面板，約有30個足球場大，繞著大鍋沿兒走一圈足足要40分鐘！
所以，人家敢說自己是世界最大射電望遠鏡！再具體點說，最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。
為啥要搞這麼大？為啥敢說最靈敏？
要知道，射電望遠鏡就跟接收衛星信號的天線鍋一個樣，越大越好！因為面積越大，接收能力就越強！
這口巨鍋造價1.8億美元，歷時5年建成，正式啟用不過1年時間。
因為FAST需要有一個絕對安靜的環境，不僅選址在雲貴高原在大山裡（黔南州），還把方圓5公里半徑設為無線電靜默區。所以呢，搬遷安置移民又花掉2.69億美元。
這種高昂代價換來的是監聽奇蹟。
FAST要比之前建成的美國阿雷西博天文台Arecibo 300米望遠鏡、號稱「地面最大機器」的德國波恩100米口徑望遠鏡，無論是靈敏度，還是綜合性能上，都有大幅提高。
到底高到什麼程度？
比如說，宇宙大爆炸產生的氫原子是怎麼活動的，FAST有能力監聽到；
宇宙里一些有機分子發出的電磁波，人家也能監聽到；
要是碰上智慧生命體、外星人信號啥的，那就更不在話下了。
所以，圈裡人都叫它「中國天眼」。
說完FAST超牛本事，再說說此次發現的「脈衝星」。
什麼叫脈衝星？
脈衝星，就是一種能夠高速自轉的中子星，但不是所有中子星都是脈衝星。
著名的「上帝之手」（PSR B1509-58），其實就是一顆典型的脈衝星。
那什麼又是中子星？
簡單來說，宇宙間所有恆星的最終歸宿都逃不過三種：白矮星、中子星、黑洞。
≦1.44倍太陽質量的恆星，就會變成白矮星（這也是我們太陽的歸宿）；
1.5～3倍太陽質量的恆星，最終就會坍縮成中子星，這種星球密度極大，大到連原子核都能被壓破，最終只剩下中子，所以得名中子星。中子星上一顆方糖大小的物質，質量足足有10億噸！這是什麼概念？相當於把整個珠穆朗瑪峰壓縮成一塊方糖那麼小！
＞3倍太陽質量的恆星，最終將會變成黑洞。
可以說，中子星是除黑洞外宇宙密度最大的天體，跟黑洞一起被天文學家譽為——人類20世紀60年代天文學四大發現之一！
奇巧的是，高速自轉的中子星——脈衝星，也是在1960年代被發現的。不過，更有料的是，最初發現時竟然以為是外星人信號呢！
到底咋回事？
整整50年前，1967年11月，英國劍橋大學卡文迪許實驗室的休伊什教授，安排碩士生喬瑟琳·貝爾看管射電望遠鏡接收的信號，其實就是一堆長長的紙帶。
做事嚴謹的她偶然發現：一些脈衝信號非常有規律地發送，每1.337秒一個周期，就跟人體脈搏跳動一樣。
於是，她馬上報告給休伊什教授。這位天文學家亢奮得心臟都要跳出來了——難道傳說中的「外星小綠人」真的被我發現了？！要知道整個20世紀60年代，西方都瀰漫著太空競賽和外星科幻的味道。這種聯想也是很自然的。
好在科學家都比較能沉得住氣，在接下來不到半年時間裡，師生二人又陸續發現了數個這樣的脈衝信號。
再後來，終於搞明白這種奇怪的「呼叫信號」，並不是什麼外星人信號，而是來自於一種只在理論上推導出來的特殊星體——脈衝星，所發射出的脈衝信號。
此處必須插播一下：1974年諾貝爾物理學獎只頒給了教授一人，因為他被提名時完全無視學生貝爾的貢獻，由此成為科學史上一大丑聞。
直到1993年，諾貝爾獎委員會特意邀請貝爾，參加了兩位美國天文學家因發現脈衝雙星而獲獎的頒獎儀式。這算是一種補償？還是故意刺激？
好在40年來，貝爾除了諾獎之外，榮獲了十幾項世界級科學大獎。
插曲過後，繼續說——
脈衝星，就跟燈塔上的探照燈似的，很有規律地向太空掃射。如果掃到地球，恰好被人類截獲的話，這就是所謂的脈衝星信號。
FAST新近發現的6顆脈衝星，其實背後就是這個原理。
不過，這6顆新脈衝星都在銀河系內，而目前人類已發現在銀河系內多達2700多顆。中國在這一領域才剛剛起步。
已公布的兩顆J1859－0131和J1931－01，分別距離我們1.6萬光年和4100光年，自轉周期分別是1.83秒和0.59秒。
要知道研究脈衝星——這種極端物理環境，極端奇葩，才更有研究價值。
20世紀80年代，天文學家開始發現毫秒脈衝星，自轉周期只有毫秒級。
10年前即2007年，歐空局發現了迄今為止最快的脈衝星，每秒自轉1122圈！
相比之下，FAST新發現0.59秒和1.83秒轉一圈的，就不算啥了。
為啥要盯住自轉周期呢？
研究脈衝星到底有啥意義？
其實這兩個問題都是一個答案。
剛才說了，自轉周期極其穩定的脈衝星，就像是宇宙中的精確時鐘，自轉周期越短，也就意味著可以提供更準確的時鐘信號，自然研究價值也就越大。
這對未來的深空導航——星際航行的無人飛船和載人航天探索，都具有非常重要的前瞻性意義。
還有，脈衝星是極端物理條件下的天體，密度極高、磁場超強，在天體物理學家眼裡是再理想不過的天然實驗室，可以延伸出很多個宇宙探測課題，比如探測引力波、黑洞等。
不管怎樣，這是國家科學重器FAST的首秀成果，必須的，尤其是在剛衝出起跑線的時候。
當然，這也是對「中國天眼之父」最好的告慰。
今年9月15日，FAST工程最主要的締造者南仁東去世。FAST就像他親手帶大的孩子一樣，當孩子捧回優異成績單時，老爺子卻已經走了。
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