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发表于 2024-11-1 18:44:55
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从“中国天眼”到“宇宙触角”之江实验室年底完成相场望远镜原理样机研发
伽利略用望远镜开启了现代天文学。天文观测不断颠覆人类的宇宙观,催生了包括量子物理在内的对于宇宙物理本质的革命性认知突破。中国天眼FAST是人类史上最大的望远镜,自2020年起正式运行以来产生了众多重要发现,包括在《Nature》和《Science》上发表11篇论文。尤其在快速射电暴(FRB) 的探测领域,FAST观测深度遥遥领先, 开始从追赶到引领,相关成果连续两年入选“中国科学十大进展”(2021,2022)。但是,FAST在观测范围上(视场)已经遇到瓶颈。我们提出以“计算”为核心的相场望远镜,旨在实现1万平方度的实时大天区覆盖,推动宇宙“照相”成为“摄像”,开启对宇宙高速采样的动态新时代,得益于腾讯基金会和之江实验室的支持,宇宙触角一期设备的FRB发现率预期将达到FAST的80倍。二期目标是超越目前世界所有主流设备的总和,揭示快速射电暴这一宇宙最强射频爆发的起源。
“我们团队正在构想一种新的‘望远镜’,被我们称为‘宇宙触角’,未来希望能够做到一秒钟拍1000张照片,这样天上只要有任何风吹草动,我们就能看见。”国家天文台FAST首席科学家李菂解释“宇宙触角”概念,即通过数字化向场信息,超越传统望远镜聚焦技术,提高对射电爆等宇宙现象的探测效率, 今年年底能够实现对射电爆和宇宙展现爆炸现象的探测率达到天眼的20-30倍。李菂展望:“争取在五到十年实现下一代,达到现在世界前沿的20-30倍,就是再往前走一个时代”。
“中国天眼”,是我国独立自主设计并建造的世界最大单口径射电望远镜,自成立8年多以来,“中国天眼”已经发现新脉冲星超900颗。李菂和之江实验室共同合作建设的相场望远镜“宇宙触角”,将打开前所未有的时间采样、天区覆盖的组合参数空间,助力发现上万个快速射电暴源,实现跨量级的关键科学突破。
在之江实验室的大力支持之下,“宇宙触角”概念的先导项目,相场望远镜正在积极建设中。它的核心就是用计算去感知宇宙,尽量重构逼近时间前沿的宇宙无线电场。宇宙触角链接超算的新形式使得所获信号的处理更加快捷准确,超越FAST天眼,助力我们揭开宇宙物质本质的神秘面纱。
相场望远镜能实现1万平方度的实时大天区覆盖,对瞬息万变的极端宇宙现象进行高速采样,快速、高效地捕捉来自宇宙的信号。今年年底,之江实验室科研团队将正式完成相场望远镜原理样机研发。它将借助智能计算的力量,在浩瀚的宇宙中捕捉稍纵即逝的“外星信号”,探秘宇宙的本质。
之江实验室相场望远镜“宇宙触角”核心单元
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