Після багатьох років будівництва новий китайський радіотелескоп запрацював. Телескоп, який називається FAST (сферичний радіотелескоп із п’ятсотметровою апертурою), має вдвічі більшу збірну потужність, ніж Обсерваторія Аресібо в Пуерто-Ріко, яка має 305-метрову тарілку. До цього часу Аресібо був найбільшою у світі радіотарілкою такого типу.
FAST складається з 4450 окремих панелей і знаходиться в природному басейні, який називається западиною Даводан в Гуйчжоу, Південно-Західний Китай. Це фіксована 500-метрова антена, на яку неможливо націлитися, і це не лише найчутливіший у світі пристрій для прослуховування, а й найбільший у світі радіотелескоп із заповненою апертурою. (Російська Ратан-600 Радіотелескоп – це інший тип конструкції, і хоча його площа більше, він не такий чутливий.)
Однак для закладу все ще є одна невелика перешкода. Наприкінці вересня FAST пройде останній огляд.
«Fast відкритий для китайських астрономів з квітня 2019 року. Після прийняття національного будівництва він буде відкритий для астрономів усього світу».
ЦЗЯН ПЕН, головний інженер FAST.
«Ми повністю очікуємо успішного огляду на національному рівні, а потім ми перейдемо від будівельного проекту до повноцінного об’єкта», – сказав Лі Ді, головний науковець FAST і керівник відділу радіоастрономії Національних астрономічних обсерваторій Китаю. академії наук (НАНЦ). NAOC контролює FAST.
«Наша надія на FAST – це політика відкритого неба, з метою просування роботи людства».
Л.І.Ді, Швидкий головний науковець.
У цьому остаточному національному огляді FAST має продемонструвати, що він відповідає своїм початковим специфікаціям. Ці характеристики були вперше викладені в проектній пропозиції телескопа в 2008 році. NAOC стверджує, що в огляді, проведеному раніше в 2019 році, FAST вже настільки ж чутливий, якщо не більше, ніж оригінальні специфікації дизайну.
Обсерваторія Аресібо NSF, розташована в Пуерто-Ріко, була найбільшим у світі радіотелескопом. Після завершення китайського FAST він став другим за величиною в своєму типі. Авторство: NAIC
«Як тільки ми пройдемо цей огляд, FAST стане визнаним телескопом для дослідження Всесвіту», — сказав Цзян Пен, головний інженер FAST і заступник директора FAST Operation and Development Center, NAOC. «Fast відкритий для китайських астрономів з квітня 2019 року. Після прийняття національного будівництва він буде відкритий для астрономів усього світу».
І LI, і Цзян наголошують на міжнародній співпраці, коли мова йде про використання FAST. Як сказав LI у прес-релізі, «Наша надія на FAST – це політика відкритого неба, з метою просування роботи людства».
Хоча FAST повністю фінансувався урядом Китаю, інші організації, як-от Австралійська організація наукових і промислових досліджень Співдружності, співпрацювали з проектом. Але хоча Лі і Цзян виступають за надання доступу до міжнародних вчених (вони обидва працювали з телескопом Аресібо і з радіотелескопами в Австралії), поки не ясно, як це вийде. Рішення щодо використання будуть приймати уряд Китаю.
Російський радіотелескоп РАТАН-600. Він складається з кільця відбивачів діаметром 600 метрів, яке фокусує радіохвилі на одну конічну антену в центрі. Авторство зображення: Автор ????????? ? ??????? – Файл:RATAN 600.jpg, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38674396
Радіотелескопи існують приблизно з 1937 року, коли астроном-любитель Гроте Ребер побудував один у своєму дворі в Іллінойсі. Це була 9-метрова парабола, і вона вважається початком радіоастрономії.
Зараз радіотелескопи – це величезні установки. Деякі з них монолітні, як-от FAST і Arecibo, а деякі представляють собою колекції окремих страв, що охоплюють велику площу, як-от Very Large Array у Нью-Мексико, який має 28 окремих 25-метрових блюд.
9-метровий радіотелескоп Гроте Ребера на його задньому дворі в Іллінойсі. Це був перший у світі радіотелескоп. Авторство зображення: Гроте Ребер – http://www.nrao.edu/whatisra/hist_reber.shtml, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4274131
Радіотелескопи використовуються для вивчення різноманітних астрономічних об’єктів. Можливо, вони найкраще відомі для виявлення швидких радіосплесків (FRB) і пульсарів.
ДО преса утворюється, коли гігантська зірка колапсує в обертову нейтронну зірку. Обертаючись, нейтронна зірка випускає пучок інтенсивного випромінювання. Цей промінь неможливо побачити візуально, але радіотелескопи, такі як FAST, можуть прослухати його. Спостерігаючи за пульсаром за допомогою потужного радіотелескопа, такого як FAST, астрономи також можуть дізнатися про інші явища, як-от гравітаційні хвилі.
Швидкі радіосплески це перехідні імпульси радіохвиль, які тривають від часток мілісекунди до кількох мілісекунд. Було виявлено багато FRB, навіть три, які повторюються. Але поки що їх точне походження залишається загадкою, хоча здається, що вони з-за меж Чумацького Шляху. Хоча їхні сигнали слабкі, коли вони досягають Землі, вони надзвичайно енергійні; набагато більше, ніж пульсари. Сподіваємося, FAST покращить наше розуміння FRB.
«Ці спостереження можуть покращити наше розуміння фізики високих енергій, еволюції зірок та галактик».
ЦЗЯН ПЕН, головний інженер FAST
FAST вже деякий час працює науково, хоча він не пройшов остаточну рецензію. Вчені, які працюють з ним, вже виявили 130 нових кандидатів на пульсар, і 93 з них були підтверджені іншими радіотелескопами. Це чудові результати, особливо якщо порівнювати з об’єктом Аресібо, де було виявлено 200 пульсарів з 1968 року.
Насправді, потужність і чутливість FAST також дали інші результати. 29 серпня він виявив більше кількох десятків вибухів ФРБ 121102 , що є першим коли-небудь відкритим повторюваним джерелом FRB. Інші великі радіотелескопи в усьому світі спостерігали за FRB 121102 з моменту його відкриття в 2012 році, але FAST є першим телескопом, який виявив таку кількість спалахів за такий короткий проміжок часу. Наукова команда FAST аналізує дані цих виявлення, і вони сподіваються пролити світло на походження FRB.
«Наша мета — наздогнати», — сказав Л.І. «І зрештою мати сотні нових відкриттів щороку».
Астрономи FAST також використовуватимуть його силу, щоб шукати водень у космосі. Водень є одночасно найпоширенішим і найдавнішим хімічним елементом. «Ми збираємося виявити цікаві викиди», – сказав ЦЗЯН. «Ці спостереження можуть покращити наше розуміння фізики високих енергій, еволюції зірок та галактик».
FAST також проведе два дослідження неба, які триватимуть близько п’яти років. Щоб проаналізувати всі ці дані, знадобиться ще десять років. Тим не менш, як каже ЦЗЯН, є місце для гнучкості в робочому графіку телескопа, щоб переслідувати будь-які сюрпризи. Огляди займуть приблизно половину часу спостереження телескопа, залишаючи місце для таких цілей, як пошук екзопланет з магнітними полями, які, ймовірно, мають вирішальне значення для життя.
Радіотелескоп FAST, який будується в западині Даводан в Гуйчжоу, Китай. Автор зображення: NAOC
«Ці програми є простими і враховують дослідження, які ми можемо запланувати», — сказав Л.І. «Але завжди є відомі невідомі та невідомі невідомі, які вимагають творчості в плануванні».
ЦЗЯН і ЛІ кажуть, що вони відчувають полегшення і схвильовані, що завершили остаточний огляд і дозволили більшій кількості астрономів почати його використовувати. Вони також кажуть, що FAST є результатом швидкого технологічного та наукового прогресу в Китаї за останні кілька десятиліть.
«Ми отримуємо вигоду від значного розвитку інфраструктури як у науці, так і в техніці», — сказав LI. «Ми також є донором. Ми сподіваємося й надалі робити свій внесок, роблячи FAST не лише успішним будівельним проектом, але й чимось, що може стати глобальною віхою в радіоастрономії».
Уже був один процес подання для вчених, які сподіваються використовувати FAST для власних досліджень. У цьому процесі FAST отримав 133 пропозиції за участю понад 500 науковців. У майбутньому ми можемо очікувати постійний потік наукових праць на основі даних FAST.