La depressió de Dawodang al comtat de Pingtang, Qiannan Buyi i la prefectura autònoma de Miao de la província de Guizhou, està envoltada de muntanyes i boscos verds com el mar. El telescopi esfèric d'obertura de cinc-cents metres (FAST), conegut com l'"ull del cel xinès", està envoltat de muntanyes, com un ull gegant a la terra, mirant tranquil·lament al cel, buscant senyals de ràdio a desenes de milers de milions d'anys llum de distància.
Des de l'obertura de l'operació a la Xina al gener de 2020, amb l'ajuda d'idees de disseny noves, ubicació única i trencant el límit del projecte de 100 metres del telescopi astronòmic, el "China Sky Eye" ha descobert fins ara més de 300 púlsars i està en ràpids esclats de ràdio. S'han fet grans avenços en l'àmbit de la recerca. El 31 de març d'aquest any, aquesta gran infraestructura científica amb els drets de propietat intel·lectual independents del meu país va emetre oficialment una invitació als astrònoms de tot el món per salvar conjuntament més "ampolles de deriva" a l'univers.
"Gran ull" mirant l'univers
Dempeus sobre la plataforma de visió i mirant cap avall, el gran dispositiu científic amb un diàmetre de 500 metres construït sobre el "tiankeng" a la zona càrsstia sembla un "calderó" de plata, que s'erigeix a les 6 torres de suport circumdants amb una alçada de més de 100 metres.
El científic en cap del FAST, Li Di, va dir que el dispositiu és actualment el radiotelescopi d'obertura única més gran i sensible del món. La seva capacitat d'observació és 10 vegades la del telescopi de 100 metres a Bonn, Alemanya, i 2,25 vegades la del telescopi de 300 metres a Arecibo, Estats Units.
Igual que el mariner tirant del cable per controlar la direcció de la vela, FAST canvia la direcció de la paella d'antena tirant de la xarxa de corda de filferro, que està controlada per més de 2.000 petits motors connectats a la xarxa de corda de filferro. Tot el procés de canvi de direcció està calibrat pel sistema de posicionament làser. La cabina d'alimentador en suspensió pesa 30 tones i és hissada per sis cables d'acer de 400 metres de longitud amb un rang mòbil de fins a 200 metres. El desplaçament de cada part de la xarxa de cable d'acer i del receptor de la cabina d'alimentació s'ha de controlar a nivell de mil·límetre, de manera que els grans dispositius científics puguin funcionar amb normalitat.
Quan el vent és fort, la gent pot sentir les melodioses "campanes de vent" de tot el FAST-que és el so de baixa freqüència produït per la vibració de la seva unitat de reflexió. En el subsòl invisible, hi ha més de 100.000 fibres òptiques enterrades per garantir la transmissió de dades.
El naixement de FAST es remunta a la dècada de 1990 quan l'astrònom Nan Rendong va proposar construir el propi radiotelescopi gegant de la Xina. El 1994, el treball de selecció del lloc va començar oficialment. Nanren Dong i el seu equip van utilitzar més de 300 mapes durant 12 anys per viatjar més de 1.000 depressions al sud-oest del meu país i finalment van seleccionar el comtat de Pingtang, província de Guizhou, que té topografia natural de pedra calcària, mida adequada i inaccessible per a les persones. Les instal·lacions científiques "es van instal·lar" aquí.
El procés de construcció de la gran instal·lació científica és ardu. Investigadors i constructors viuen en cases de lloses. No hi ha aigua calenta ni lavabos a l'interior, i hi ha tots els camins de terra a l'aire lliure. Fins i tot si la carretera està asfaltada, serà aixafada pels camions pesants que passen per allà.
El 19 de setembre de 2016, el sistema FAST es va integrar i depurar amb èxit. Per primera vegada, l'equip de depuració va utilitzar el sistema general per detectar el primer senyal púlsar descobert prèviament pels humans, el que significa que el dispositiu pot funcionar amb normalitat. Li Di sospirava, veient FAST pas a pas d'una idea a una realitat, és realment un miracle.
El 27 d'agost de 2017, l'equip va aconseguir el seguiment i l'observació d'un objectiu específic per primera vegada, i va obtenir el senyal de ràdio de la font objectiu, el que significa que el "globus ocular" de FAST es pot girar, i també marca la depuració funcional més difícil i arriscada del telescopi.
"Després d'això, FAST pot superar la rotació de la terra i rastrejar la font d'objectes celestes. La sensibilitat del telescopi no només està relacionada amb l'àrea receptora, sinó també amb el temps de seguiment. Igual que l'ull humà, si només ho mires, només pots mirar-lo amb un contorn aspre. Si voleu veure els detalls, heu de mirar amb atenció l'objectiu. Aquesta és també la funció més important del dispositiu", va dir Jiang Peng, enginyer en cap de FAST i investigador de l'Observatori Astronòmic Nacional de l'Acadèmia Xinesa de Ciències.
Posseir super "poder de descobriment" en molts camps
El 10 d'octubre de 2017, FAST va anunciar el primer descobriment astronòmic: un púlsar amb un període d'1,9 segons, a 16.000 anys llum de la terra. " Aquell dia va ser el dia més memorable de la meva vida, com si nasqués un nen que havia estat concebut durant molt de temps." Li Di va dir.
Al febrer de 2018, un gran dispositiu científic va detectar el púlsar de mil·lisegon més feble de la història. De fet, aquest púlsar ha estat "mirat" moltes vegades per molts telescopis astronòmics de la Terra però no ha estat "descobert", la qual cosa demostra plenament l'avantatge de FAST en termes de sensibilitat.
Des del primer descobriment d'un nou púlsar fins a l'anunci del descobriment de més de 100 púlsars al final de l'operació de prova, fins a l'avenç de 300 púlsars en un va caure en picat.... El nombre de púlsars descoberts per FAST és el segon a cap en les files de l'equip global de cerca de púlsars, convertint-se en l'important contribuent del descobriment de púlsars.
Al gener de 2021, l'equip va fer nous descobriments, utilitzant dades de 2018 per trobar 4 nous esclats ràpids de ràdio. "Suposant que l'univers va néixer durant el Big Bang, fins ara, es pot dividir en quatre etapes: infància, adolescència, joventut i edat mitjana. Els quatre esclats ràpids de ràdio descoberts per FAST aquesta vegada estan tots en els anys adolescents de l'univers, el que ens fa explorar l'origen de l'univers ha anat un pas més enllà." Li Di va dir.
Convertir-se en un "escenari mundial" per explorar l'univers
A les 0:00 del 31 de març de 2021, hora de Pequín, FAST va emetre una invitació als astrònoms de tot el món per convidar a sol·licituds d'observacions. Tots els projectes d'aplicació estrangers participaran en la revisió. Els resultats de la revisió s'anunciaran el 20 de juliol d'aquest any, i el temps d'observació començarà a l'agost.
El responsable rellevant de l'Observatori Astronòmic Nacional de l'Acadèmia Xinesa de Ciències va dir que FAST està totalment obert al món i demostra el concepte de cooperació plena entre la Xina i la comunitat científica internacional. En cooperació oberta, l'estructura científica de la Xina funcionarà millor, promourà la producció de grans èxits i contribuirà a l'exploració i comprensió de l'univers per a tota la humanitat.
Després d'anys de construcció i desenvolupament, FAST ha crescut de res a poc a poc creixent en una "etapa mundial" perquè els científics exploren l'univers.
"Abans de l'establiment de FAST, no hi havia un gran telescopi astronòmic al món que pogués observar simultàniament la imatge de l'hidrogen atòmic i la recerca de púlsars." Utilitzant un gran dispositiu científic, Li Di i el seu equip van dissenyar múltiples objectius científics per examinar el cel al mateix temps, realitzant-lo en una sola observació amb imatges de gas, recerca de galàxies de gas, captura de púlsars i ràfegues ràpides de ràdio. L'equip espera obtenir 1.000 nous púlsars, 500.000 noves galàxies, 10.000 milions d'estels neutres amb píxels 3D i 50 noves ràfegues de ràdio ràpides. "Les enquestes simultànies de múltiples dianes científiques milloraran enormement l'eficiència de la nostra producció científica."
"El Sr. Nan Rendong va dir una vegada que FAST no només representa les ambicions dels científics en el camp de la radioastronomia, sinó també un esforç en l'astrofísica i la ciència de l'astronomia de la Xina des de posar-se al dia." Li va dir que en els propers dos anys, FAST es comprometrà a descobrir el púlsar més llunyà conegut per la humanitat, participarà en la detecció d'ones gravitacionals de baixa freqüència, i revelarà gradualment la composició del gas i les galàxies de l'univers. Al voltant dels seus propis objectius científics, els intents de FAST acaben de començar. "La curiositat és el plaer dels científics, i també és necessari per a la supervivència humana. Explorar constantment els misteris desconeguts de l'univers aconseguirà més resultats que ni tan sols podem imaginar."
