专访FAST工程副总工程师李菂：脉冲星是这样国际验证的

 

竣工调试仅一年，隐藏在贵州山坳间宛若一口银白色大锅的FAST就发现了六颗脉冲星。

这些脉冲星目前已获得国际同行的确认。

10月11日上午，中国科学院国家天文台射电天文研究部首席科学家、FAST工程副总工程师李菂向澎湃新闻（www.thepaper.cn）介绍，这次国际验证是通过澳大利亚的一个望远镜进行的：“我们在北半球，他们在南半球。如果双方都观测到了，那么，基本可以排除这些信号来自某种固定的人造干扰，或者是某种不容易被理解的信号。”

500米口径球面射电望远镜FAST被誉为“中国天眼”。这个世界上最大最灵敏的射电望远镜还有着更宏大的目标，其中之一就是为人类率先找到银河系外的射电脉冲星。此前，人们找到的2700多颗脉冲星都位于银河系。

李菂告诉澎湃新闻，通俗地说，FAST像是一个收音机，其天线的灵敏度极高，可以收听到来自宇宙深处的心跳——脉冲星带着哨声的电磁波。FAST提供了一个机会，让中国射电天文研究从追赶国际同行，变为超越。“这一过程还没有完成，但已经开始了”。

【对话李菂】

澎湃新闻：为什么FAST有望率先找到银河系外的脉冲星？

李菂：FAST反射面的口径很大，所以的它的灵敏度很高。FAST最基本的工作原理是，利用抛物面，把来自宇宙深处的星际光，聚焦成一个点。口径越大，收光能力越强，也就是增益越大，放大倍数越大。

但这里的放大，不是把一个小点，变成一个大点，而是把一个方向很大的一束光，汇聚成一个很小的点。

广义地说，FAST像是一个收音机，用巨大的天线，来收听来自宇宙深处的声音。很多反射单元构成的抛物面（FAST抛物面25万平方米，相当于30个足球场），就是FAST的天线。但我们用的收音机的天线是一个杆，能感应四面八方的电磁波，却不能聚焦。FAST的天线能够聚焦，更像是家用卫星电视的天线。

澎湃新闻：中国的射电望远镜此前发现过脉冲星吗？

李菂：中国有很多个射电望远镜，做了大量的基础研究工作，但它们的口径都不够大，没有发现过脉冲星。FAST是目前世界上最大的单口径射电望远镜，它提供了一个机会，让中国射电天文研究从追赶国际同行，变为超越。这一过程还没有完成，但已经开始了。

澎湃新闻：脉冲星有很多种吗？为什么它可以发出脉冲？

李菂：脉冲星可以分为很多类，比如X射线脉冲星、γ射线脉冲星，它们也有射电脉冲，大部分都是中子星。

脉冲星辐射的能量来自它旋转的动能，其动能转换成了光能。

所有的物体都有电磁辐射。一个东西只要有温度，就有黑体辐射。黑体辐射就是光，光就是电磁波。

澎湃新闻：怎么确定这个信号来自这个脉冲星，而非来自其他天体？

李菂：脉冲星发出的这些射电信号有很多独特的特征。

首先，这些信号有一个严格的周期性；其次，它有一个色散。星际空间不是完全的真空，其中还有电子，所以，电磁波经过星际空间时，会发生散射。散射的结果是，高频的信号会先到达地球，低频的信号会后到。因为光速只有在真空里才是恒定的，有介质后，会有折射率。光就是电磁波。你可以想象到，你听到的那些电磁波信号，带着哨声。其哨声频率的变化，可以用来估算这颗天体与地球的距离。

还有一个很重要的特征是，从天上来的信号，如果是从宇宙中的同一个地方发出来的，那么，它每天发过来的时间是不一样的。因为地球有自转，还有公转（绕着太阳公转）。这跟来自地球表面的信号不同。

澎湃新闻：怎么对这些脉冲星进行国际验证呢？

李菂：除了FAST，国际上还有很多其他大的射电望远镜：50米的，60米的，100米的，300米的等等。如果他们也观测到，那我们就比较有把握了。

比如，这次验证是通过澳大利亚的一个望远镜。我们在北半球，他们在南半球。如果双方都观测到了，那么，基本可以排除这些信号来自某种固定的人造干扰，或者是某种不容易被理解的信号。

我们是通过科学合作的方式，向其他的天文台申请时间，请他们独立观测，国际射电天文台没有进行协调。

澎湃新闻：需要告诉他们什么参数呢？

李菂：一般告诉他们这个天体的赤经、赤纬、色散、周期，以及粗略估计该天体与地球的距离，有这些参数就可以了。