大海捞针!“中国天眼”搜索脉冲星有多难
大海撈針!“中國(guó)天眼”搜索脈沖星有多難
隨著昔日“射電之王”阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡的坍塌,全世界只剩下一只射向宇宙的“大眼睛”——“中國(guó)天眼”500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST。
作為世界最大單口徑的射電望遠(yuǎn)鏡 ,F(xiàn)AST自2016年竣工以來(lái),就表現(xiàn)出“極強(qiáng)的靈敏度” ,截至目前,基于FAST數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的脈沖星超過(guò)240顆,在同一時(shí)間段位居世界第一。
鮮為人知的是,這些脈沖星發(fā)現(xiàn)的歷程,如大海撈針一般困難。中科院國(guó)家天文臺(tái)FAST工程總工程師姜鵬給出這樣一組數(shù)據(jù):FAST在2018年觀測(cè)時(shí),峰值數(shù)據(jù)率每秒就可以達(dá)到38G。其產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),給FAST團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。
1月8日,全球范圍內(nèi)規(guī)模最大、參與人數(shù)最多的大學(xué)生超算賽事——2020-2021 ASC世界大學(xué)生超算競(jìng)賽初賽結(jié)束 ,來(lái)自全球各大高校的參賽隊(duì)伍在過(guò)去兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi),所做的就是利用超級(jí)計(jì)算機(jī)向FAST的海量數(shù)據(jù)發(fā)起“進(jìn)攻”,完成了一項(xiàng)尖端科學(xué)的挑戰(zhàn)——脈沖星搜索。
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)博士牛佳瑞說(shuō) ,脈沖星是近現(xiàn)代天文學(xué) 、物理學(xué)領(lǐng)域的前沿研究課題。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)曾兩度授予脈沖星相關(guān)發(fā)現(xiàn),而近兩年關(guān)于引力波發(fā)現(xiàn)、黑洞證實(shí)等榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的重大突破,也與脈沖星研究有著直接或間接的關(guān)系。脈沖星的研究 ,因此備受矚目 。
脈沖星搜索,是開(kāi)啟脈沖星研究的第一步。據(jù)牛佳瑞介紹 ,目前人類(lèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)3000余顆脈沖星,但這僅僅是全部脈沖星的一小部分。脈沖星遙遠(yuǎn)而致密 ,人們無(wú)法像夜晚看星星那樣看到脈沖星,需要借助天文望遠(yuǎn)鏡。而天文望遠(yuǎn)鏡探測(cè)脈沖星,本質(zhì)上是探測(cè)脈沖星發(fā)出的輻射信號(hào)。
牛佳瑞說(shuō),脈沖星搜索非常困難,背后有兩大原因:一是在地球和周?chē)沫h(huán)境中 ,存在大量的射頻干擾