FAST將尋找太陽系外的“新世界”

  • 2019-07-11 14:44
  • 來源: 新華社客戶端

  這是位于貴州的“中國天眼”——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)(2018年9月10日無人機拍攝)。新華社記者 歐東衢 攝

  新華社北京7月10日電(記者喻菲)除了搜索外星文明的信號,目前世界最大、最靈敏的射電望遠鏡(FAST)將在距離地球約100光年的范圍內尋找系外行星,這種行星像地球一樣擁有磁場。

  中法等國天文學家最近在《天文學及天體物理》雜志上發表了這一觀測計劃。

  中國科學院國家天文臺研究員、FAST首席科學家李菂介紹,和地球相當的系外行星被稱為“超級地球”。科學家更關心適合人類生存的系外行星。宜居行星除了應當有水、適宜的溫度和大氣外,還有一個必要條件,那就是擁有磁場。

  “地球的磁場保護生命不受宇宙射線的傷害。前一段時間熱映的科幻電影《流浪地球》有一個概念不符合科學,如果地球停止自轉,磁場就會消失。沒有磁場的保護,地球大氣層會被太陽風吹走,人和大多數生物會直接暴露在惡劣的宇宙環境中,無法生存。”李菂說。

  巴黎天文臺天文學家菲利普·扎爾卡說,行星是最有利于孕育生命的搖籃,目前人類已經發現大約4000顆系外行星。

  他說,在太陽系的八大行星中,有六顆擁有行星尺度的磁場,它們是水星、地球、木星、土星、天王星和海王星,同時它們也都是強射電源。對系外行星開展射電探測旨在研究系外行星的物理特征,并與太陽系內的行星進行比較研究。

  李菂說,人類發現的第一顆系外行星就是通過射電天文的方法在一顆脈沖星旁邊找到的,但這是一個非常特殊的案例。除此之外,目前人類發現的所有系外行星都是通過光學方法或是紅外直接成像找到的。發現這些系外行星讓科學家相信,銀河系中幾乎每顆恒星周圍都有行星,并且存在大量的宜居行星。

  他說,在太陽系里,太陽風中的高能帶電粒子以及來自某些衛星的電子與行星磁層相互作用,會產生射電輻射。太陽系內有磁場的行星都能產生這種輻射,可以通過射電望遠鏡測量并研究其磁場。這是目前光學和紅外觀測難以實現的研究。

  “那么系外行星有沒有磁場呢?如果有磁場,在主恒星星風的作用下,同樣應該能產生射電輻射。”李菂說。

  實際上,射電天文學家一直在尋找系外行星的射電信號,但是至今都還沒有探測到。

  “由于FAST比之前的射電望遠鏡更加靈敏,我們希望做這方面的嘗試。如果能首次探測到系外行星的射電輻射,確認其有磁場,將是非常重要的發現。如果我們能打開這個觀測窗口,就可以尋找系外行星磁場的規律,從另一個方面研究它們是否宜居。”李菂說。

  這是在貴州平塘拍攝的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)(2016年6月27日攝)。新華社記者 劉續 攝

  他介紹,目前,大多數系外行星都是通過美國開普勒太空望遠鏡發現的,但是開普勒望遠鏡找到的系外行星距離地球相對遙遠,在500光年之外。2018年美國又發射了新的系外行星探測器“苔絲”,它的目標是尋找距離地球比較近的系外行星。

  “如果‘苔絲’找到大量的系外行星,我們同時去跟蹤探測,那么發現有磁場的系外行星概率會提高。”李菂說。

  “我們尋找的是距離地球100光年之內的系外行星,這樣的行星一旦找到便于科學家開展細致研究,甚至有實現星際移民的可能性。”他說。

  架設在貴州黔南州平塘縣巨大天坑中的FAST于2016年9月竣工,過去3年是它的調試期,今年9月將正式投入使用。這個面積相當于30個足球場的望遠鏡,就像一只龐大而靈敏的耳朵,將傾聽來自遙遠星塵最微弱的“呢喃”,洞察隱藏在宇宙深處的秘密。

  李菂說,FAST在調試期的表現令人超乎想象的滿意,已經在脈沖星等領域有眾多發現。

  一個由超過10個國家和地區的天文學家組成的科學團隊正在為FAST制定雄心勃勃的觀測計劃。他們提出的觀測目標包括引力波、系外行星、超高能宇宙射線以及星際介質,有望提高人類對天文學、天體物理學和基礎物理學的認識。

  “規劃新的觀測,發現之前所有望遠鏡無法企及的目標,是令天文學家興奮的工作。”李菂說。

  科學家們相信,FAST將有更多超出預期的發現。“當如此強大的新望遠鏡開始進行科學觀測時,往往會發現意想不到的信號。”李菂說。

  “FAST在未來幾年內啟動的觀測項目將對世界天文學和天體物理學的許多領域產生影響。盡管我們現在還無法預測它將發現什么,FAST可能會極大地改變我們對宇宙的認識。”李菂說。

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責任編輯:徐梅

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