science >> Wetenschap >  >> Astronomie

China Hemeloog, 's werelds grootste single-schotel radiotelescoop, is nu volledig operationeel

Krediet:CC0 Publiek Domein

China's sferische radiotelescoop met een opening van vijfhonderd meter, bekend als SNEL, is 's werelds meest gevoelige luisterapparaat. De single-schotel radiotelescoop is gemaakt van 4, 450 individuele panelen die de lucht scannen, het detecteren van het gefluister en geschreeuw van het universum. Het is gewiegd in een natuurlijke aardedepressie ter grootte van 30 voetbalvelden. Het heeft meer dan twee keer het verzamelgebied van 's werelds vorige grootste radiotelescoop, de 305 meter schotel in Arecibo, Puerto Rico. Met de bouw voltooid in 2016, FAST heeft strenge tests ondergaan en heeft nog een hindernis voordat het als volledig operationeel wordt beschouwd.

Eind september, het project van $ 171 miljoen USD (1,2 miljard CNY) zal het laatste beoordelingsproces ondergaan in China, genaamd de Nationale Bouw Acceptatie.

"We verwachten volledig een succesvolle herziening op nationaal niveau, en dan gaan we over van een bouwproject naar een volledige faciliteit, " zei Li Di, FAST's hoofdwetenschapper en leider van de afdeling radioastronomie van de National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences (NAOC). NAOC houdt toezicht op FAST.

"Zodra we deze beoordeling doorstaan, FAST wordt een geaccepteerde telescoop voor het verkennen van het heelal, " zei Jiang Peng, FAST's hoofdingenieur en adjunct-directeur van FAST Operation and Development Center, NAOC. "Sinds april 2019 staat Fast open voor Chinese astronomen. Na de National Construction Acceptance, het zal openstaan ​​voor astronomen over de hele wereld."

Om de beoordeling te laten slagen, FAST moet voldoen aan de specificaties die oorspronkelijk in het voorgestelde ontwerp in 2008 waren vastgelegd. zoals de gevoeligheid en prestaties van de telescoop. NAOC voerde eerder dit jaar een interne evaluatie uit, wat aantoont dat de telescoop net zo - zo niet gevoeliger is dan gepland.

De bouw van FAST, terwijl het uitsluitend wordt gefinancierd door de Chinese overheid, samenwerking met internationale organisaties, waaronder de Australische Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, maar precies wie in de internationale gemeenschap FAST zal kunnen gebruiken - en in welke mate - moet nog worden beslist. Hoewel zowel Li als Jiang het belang van internationale samenwerking benadrukten (ze hebben allebei onderzoek gedaan met behulp van gegevens van radiotelescopen in Australië en in Puerto Rico), de beslissing ligt bij de Chinese regering.

"Onze hoop op FAST is een open-sky-beleid, met als doel het werk van de mensheid te bevorderen, ' zei Li.

Dat werk kan de detectie van pulsars omvatten, bijvoorbeeld. Wanneer een gigantische ster in zichzelf instort, het vormt een dichte neutronenster die roteert, af en toe een straal van intense straling flitsen. De straal wordt een pulsar genoemd, en het kan niet visueel worden waargenomen. Echter, omdat die flits een radiosignaal is, wetenschappers kunnen ernaar luisteren met een radiotelescoop zoals FAST. Zodra ze een pulsar detecteren, ze kunnen het gebruiken om het gedrag van andere fysieke verschijnselen te identificeren en te meten, zoals zwaartekrachtgolven.

In de paar jaar dat FAST wetenschappelijk operationeel is geweest, ze hebben al aanzienlijke wetenschappelijke vooruitgang geboekt, inclusief de ontdekking van 130 nieuwe pulsarkandidaten, 93 daarvan werden bevestigd met andere radiotelescopen. Ter vergelijking, het Arecibo Observatorium in Puerto Rico heeft de ontdekking van 200 pulsars sinds 1968 gepubliceerd.

"Ons doel is om een ​​inhaalslag te maken, "Zei Li. "En uiteindelijk hebben we elk jaar honderden nieuwe ontdekkingen."

Voorbij pulsars, de onderzoekers zijn op zoek naar Fast Radio Bursts (FRB's) - de onverklaarbare maar extreem energieke radiosignalen die veel luider zijn dan pulsars, ondanks dat ze veel verder weg zijn. Op 29 augustus, FAST heeft meer dan enkele tientallen bursts gedetecteerd van FRB 121102, de eerste herhalende FRB-bron ooit ontdekt. Deze bron is sinds de ontdekking in 2012 constant gevolgd door grote telescopen over de hele wereld. was de eerste telescoop die zoveel bursts in zo'n korte tijd detecteerde, getuigt van zijn gevoeligheid en verwerkingskracht. Het FAST-wetenschappelijk team analyseert nu de gegevens, die de oorsprong van de FRB kunnen helpen ophelderen.

Ze zijn ook op zoek naar waterstof, het meest voorkomende en vermoedelijk oudste element in het universum.

"We gaan merkwaardige emissies ontdekken, Jiang zei. "Deze waarnemingen zouden ons begrip van hoge-energiefysica kunnen verbeteren, ster evolutie, en melkwegevolutie."

Ze hebben ook twee grote onderzoeken georganiseerd die ongeveer vijf jaar in beslag nemen om de lucht te scannen, met nog eens tien jaar gewijd aan het analyseren van de verzamelde informatie.

"Deze programma's zijn rechttoe rechtaan, en rekenschap geven van het onderzoek dat we kunnen plannen, " zei Li. "Maar er zijn altijd bekende onbekenden en onbekende onbekenden die creativiteit vereisen bij het plannen."

De enquêtes zullen ongeveer 50% van de scantijd van FAST in beslag nemen, waarbij de onderzoekers ook op zoek gaan naar exoplaneten met een magnetisch veld - een cruciaal onderdeel voor het ondersteunen van leven, volgens Li.

Nu FAST de laatste beoordelingsfase nadert, Li zei dat hij opgelucht is.

"Ik heb er geen last van, " zei Li. "SNEL heeft mijn eigen verwachtingen overtroffen. Ik ben onze belangrijkste drijfveer en oprichter erg dankbaar, Dr. Nan Rendong, en de uitstekende, hardwerkend technisch team. We hebben al meer dan genoeg gegevens verzameld om de rest van mijn carrière aan te werken. Er is zoveel dat we kunnen bestuderen."

Jiang zei dat hij opgewonden is, maar voelt zich ook verantwoordelijk om FAST nog beter te maken. In het eerste indieningsproces van individuele onderzoekers die geïnteresseerd zijn in het uitvoeren van onderzoeksprojecten, FAST ontving 133 voorstellen met meer dan 500 geassocieerde wetenschappers.

"Deze personen brengen ook studenten en jonge wetenschappers mee, Jiang zei. "Ze konden hun carrière opbouwen met FAST-gegevens. We hopen dat steeds meer wetenschappers FAST kunnen gebruiken om in de toekomst uitstekende wetenschappelijke resultaten te behalen, waardoor onze inspanningen nog zinvoller worden."

Zowel Li als Jiang zijn het erover eens dat FAST een product is van exponentiële wetenschappelijke groei in China sinds 2000.

"We profiteren van de enorme vooruitgang van de infrastructuur in zowel wetenschap als technologie, " zei Li. "We zijn ook een donateur. We hopen een bijdrage te blijven leveren door van FAST niet alleen een succesvol bouwproject te maken, maar ook iets dat een wereldwijde mijlpaal in de radioastronomie kan zijn."