快速射電暴是一個神秘的天文現(xiàn)象,人類在2007年首次發(fā)現(xiàn)了它。在全球觀測到的500多例快速射電暴中,活躍且重復(fù)的快速射電暴不到10例,它轉(zhuǎn)瞬即逝,人類至今無法探尋到它的物理起源。
2019年5月20日,中國天眼FAST接收到了一個信號,“它帶有來自遙遠的河外星系的特征,而且?guī)в心撤N規(guī)則性”,被命名為快速射電暴20190520B。
中國天眼FAST首席科學(xué)家李菂帶領(lǐng)的團隊經(jīng)過研究確認,快速射電暴20190520B是迄今為止唯一一例持續(xù)活躍的重復(fù)快速射電暴,并將它定位到了一個距離我們30億光年的矮星系。今年6月9日,該成果在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上發(fā)表。
宇宙要通過這一快速射電暴告訴我們什么?它能否幫助人類抽絲剝繭、找到宇宙演化的蛛絲馬跡?中國天眼是如何讓全世界看得更深遠的?在天文人探索宇宙的過程中,一個又一個問號被解開,通往浩瀚宇宙的大門一次又一次被叩響。
一封來自宇宙的情書
“宇宙中間每天傳到地球上的、人類可以探測的快速射電暴在12萬例以上,我們只知道其中的幾百例。其實,我們生活在一個不僅豐富多彩,而且劇烈動蕩的宇宙中間?!?/span>
有天文愛好者討論稱,如果將快速射電暴20190520B與2007年首次發(fā)現(xiàn)的射電暴相比較,可以提供很多宇宙演化的證據(jù)。李菂為這種說法蓋上了認可印戳,“但是首先嚴肅地說,我們所知甚少,不知道它的物理起源,甚至于不知道它是在什么樣的環(huán)境中誕生。我們知道它是已知周圍的所謂電子密度最高的,這個可能意味著它比2007年發(fā)現(xiàn)的射電暴的源更遠,所以它確實更有可能是在宇宙更早的時期?!?/span>
快速射電暴20190520B就像是一封“來自宇宙的情書”,也讓人聯(lián)想到科幻小說《三體》。假設(shè)小說中的情況在現(xiàn)實中發(fā)生,人類真的接收到了宇宙中的智慧生命體發(fā)來的信號,天文學(xué)家將會如何回答?
“我們不會去操心要不要回答。因為人類給宇宙的信號早就發(fā)出去了。美國天文學(xué)家卡爾·薩根策劃了在旅行者二號探測器上攜帶光碟,他說,或許在幾十億甚至上百億年后光碟才有可能被鄰近的某種銀河系文明撿到,到時候可能太陽已經(jīng)爆炸、人類文明已經(jīng)消失,但如果這張光碟被撿到了,對方就會知道在銀河系的角落里曾經(jīng)存在過一個藍色的星球,曾經(jīng)有燦爛精彩的文明?!?/span>
李菂說,卡爾·薩根做這件事情的目的也正是當(dāng)前天文學(xué)家們探索的目的,“我們曾經(jīng)往外看過?!?/span>
中國天眼讓全世界看得更遠
中國天眼目前是世界最大的單口徑射電望遠鏡,自其啟用以來,來自全世界的科學(xué)家們用它遙望深空。“目前除了中國,還有來自15個國家的獨立學(xué)術(shù)帶頭人的項目在使用中國天眼,其中包括對于特殊類型的中子星的搜索,研究快速射電暴,研究氣體的星系,研究生命的起源包括搜索地外文明等項目?!崩钋呎f,國際合作給天文學(xué)家們帶來了不同的靈感和啟發(fā)。
“基礎(chǔ)科學(xué)從來就不是個人英雄主義,所以我們跟各種各樣的團隊合作,以20190520B為例,日本的天文學(xué)家有在光學(xué)上采樣比較快的設(shè)備,對于我們理解它的源很有幫助?!?/span>
人類對宇宙的探索從未止步。2021年,SKA平方公里陣列射電望遠鏡啟動,全球20多個國家參與,建成后將成為人類歷史上最大的射電望遠鏡?!癝KA的接收面積跟中國天眼一樣,但它能夠高速處理數(shù)據(jù)以及成像,在性能上超過中國天眼?!?/span>
而就在明年,中國將發(fā)射巡天望遠鏡,它可以看到地球誕生一億年之后的宇宙,比中國天眼看得更遠。“中國921載人航天專項的一個重要的組成部分是空間站望遠鏡,它比美國的哈勃更大,我們非常期待,同時也在積極地參與相關(guān)的研究?!?/span>
“我是幸運的,下一代更幸運”
從北京大學(xué)核物理、康奈爾大學(xué)天體物理專業(yè)畢業(yè)后,李菂進入美國宇航局工作,成為獲得美國宇航局優(yōu)秀團隊獎中的唯一中國籍科學(xué)家。2002年,李菂向“中國天眼之父”南仁東毛遂自薦,想要加入中國天眼。于2007年開始參與天眼立項任務(wù)書的編撰,2011年正式回到中國?!皬膶W(xué)術(shù)發(fā)展的角度來看,像天眼這種規(guī)模、這樣充滿雄心壯志的項目,一代人只有一次機會,甚至可能一次都沒有?!?/span>
李菂記得南仁東總說“自己是一個精通戰(zhàn)術(shù)的技術(shù)型的老工人”,“最早我們在密云有一個30米的驗證模型,他事無巨細管到底,親自去擰螺絲。這是科學(xué)家的風(fēng)范,也是他對國家和人民的責(zé)任感。實際上他是一個戰(zhàn)略科學(xué)家?!?/span>
播出時間
來源:CCTV4《魯健訪談》