在茫茫的宇宙中|找到509颗脉冲星只是FAST的第一步，“超级地球”才是终极目标在茫茫的宇宙中

在茫茫的宇宙中，有“一座”可供天文学家进行研究的“天然实验室” ，它就是脉冲星，这可是人类在宇宙中的“宝贝”！
坐落于我国贵州的射电望远镜FAST从建设至今，已发现509颗脉冲星，是世界上所有其他望远镜发现脉冲星总数的4倍以上。
人类执着于发现和研究脉冲星，有着怎样的意义呢？FAST的“终极目标”又是什么？

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19日拍摄的“中国天眼”全景（维护保养期间摄，无人机照片）。图片来源：新华社
脉冲星——宇宙中的灯塔
四年前（2017年10月），中国科学院国家天文台召开500米口径球面射电望远镜（FAST）首批成果新闻发布会，宣布“中国天眼”FAST找到2颗新的脉冲星，并预计未来FAST将有望发现更多守时精准的毫秒脉冲星。
四年后的今天， “中国天眼”不负众望。
脉冲星是由死亡的恒星“变”成的，有一些恒星死后爆炸，变成超新星；超新星爆炸以后剩下的渣滓，有一部分就是中子星（也有可能是白矮星或者黑洞）；如果这个中子星碰巧有磁场，那么它旋转起来就会形成脉冲星。

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【在茫茫的宇宙中|找到509颗脉冲星只是FAST的第一步，“超级地球”才是终极目标】图片来源于微信公众号“清华天协”
脉冲星最大的特点是，它的辐射束会周期性快速扫过地球，使地球人看到一个个周期脉冲。
脉冲星周期稳定，尤其是毫秒脉冲星可媲美“原子钟” ，它像茫茫宇宙中的灯塔。比如，可以准确推算航天器在宇宙航行的坐标。
宇宙浩瀚，一旦飞船飞进宇宙深处，望远镜、卫星不能直接观测时，科学家们能通过高精度的脉冲星计时研究，利用脉冲星建立宇宙级的“GPS” ，测算出某时某刻飞船抵达了什么位置。这就是所谓的“脉冲星导航” 。
宇宙中的理想实验室
脉冲星作为大质量恒星死亡后的残骸，是研究宇宙极端环境中物理规律的理想实验室。而我国的FAST就是世界上寻找这些“实验室”的最强大的搜寻利器。
当然，脉冲星研究绝非轻而易举，因为脉冲星遥远而致密，我们无法像夜晚看星星那样看到脉冲星，需要借助天文望远镜，这也就体现出了“天眼”FAST的重大价值。
而在观测过程中， FAST每秒会产生3GB数据，月数据量达到PB级，这也就需要性能强大的超级计算机对观测数据进行及时的处理和分析，以及世界最顶尖的软硬件平台同步支持。

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FAST观测脉冲星示意图
为什么这项研究如此具有挑战性，但科学家们依旧执着于此？
由于脉冲星的本质是中子星，具有在地面实验室无法实现的极端物理环境，是理想的天体物理实验室，科学家们对其进行研究，期望得到许多重大物理学问题的答案。
另外，脉冲星的自转周期极其稳定，它的准确性为许多重大科学及技术应用提供了理想方法。
此外，研究脉冲星，还能得到引力波、黑洞周围的神秘时空等许多重大物理学问题的答案。
终极目标：寻找“超级地球”
地球就像一个孤独的生命在自己命运的轨道上旋转，因此，人类一直在寻找地球的“兄弟” 。
FAST除了搜索外星文明的信号， FAST还将在距离地球约100光年的范围内寻找系外行星，这种行星像地球一样拥有磁场。科学家更关心适合人类生存的系外行星，中国科学院国家天文台研究员、FAST首席科学家李菂介绍，和地球相当的系外行星被称为“超级地球” 。