[科普中国]-中国天眼FAST再发现3颗脉冲星

近日，从位于贵州省平塘县的中国天眼FAST观测基地传来好消息，继今年10月10号公布发现6颗脉冲星以后，基地又新发现3颗脉冲星，这3颗脉冲星已分别得到澳大利亚帕克斯射电望远镜和德国埃费尔斯贝格射电望远镜的认证。截至目前，中国天眼FAST已经发现9颗脉冲星。

FAST观测基地又新发现3颗脉冲星（图片来自网络）

替所有中国人“仰望天空”的FAST，是一个中国独立自主知识产权的500米口径球面射电望远镜。那么它到底是什么样的呢？脉冲星又有什么厉害的呢？

中国天眼FAST

FAST是一口“大锅”，躺在中国贵州省一个形成于4500万年前的巨型天坑中，它有着“世界之最”的500米口径，能接收到来自137亿光年以外的电子信号，这个距离接近于宇宙的边缘；

500米口径球面射电望远镜（图片来自网络）

**它有着极高的灵敏度，**与号称“地面最大机器”的德国波恩100米望远镜相比,它的灵敏度提高约10倍；

它有着“毫米精度”， 500米的结构处处都是头发丝般毫米级的精度要求，能把覆盖30个足球场的信号，聚集在药片大小的空间里；

它将在未来的20至30年内，一直保持着世界一流设备的地位，成为世界望远镜中的领头者；它凝聚着广大中国科学家的智慧，链接着广袤无垠的宇宙；

脉冲星为啥这么厉害呢？它还有什么神奇的功效？

脉冲星能够如此受到科学家们的青睐，主要由于它包含了几个特点：质量大、自转稳、短脉冲、线偏振。由于脉冲星的脉冲周期一般是十分稳定的，我们能通过观测脉冲周期的变化，知道脉冲星本身状态的变化。两者结合，便可以拿来验证广义相对论。

脉冲星（图片来自网络）

**脉冲星自转周期的稳定性，也被用来作为探测引力波的工具。**科学家通过观测，收集一些脉冲周期足够稳定的脉冲星，然后对他们进行监测。监测到的脉冲周期变化数据会和引力波理论预言的结果做比对，从而来寻找引力波存在的证据。

其他天体的辐射一般都是连续发射，并且强度变化缓慢甚至不变。而脉冲星脉冲周期仅有毫秒到秒量级，而其发射出来的脉冲持续的时间仅仅占约十分之一个脉冲周期。这样的脉冲辐射，在穿过星际空间到达地球的过程中，会受到电离物质的影响，产生“色散”效应。这种效应现在通常被用来估计脉冲星与地球之间的距离，或用以研究银河系的电子密度模型。

除了“色散”，星际介质对脉冲星的影响还包括“散射”、“折射”，**这些现象都可以帮助我们研究从脉冲星到地球这段星际空间的物质状态。**然而还有更好玩的事情，那就是用脉冲星来测量银河系的磁场。

很多脉冲星的射电辐射带是线偏振的。当脉冲星的脉冲穿过星际空间时，它的偏振方向会受到星际磁场的影响发生偏转，即所谓的“法拉第旋转”效应。**通过测量广泛分布于银河系空间中的脉冲星的“法拉第旋转”效应，我们就可以测量出银河系的磁场分布了。**值得高兴的一点是，这一测量工作是由中国科学家首先做出来的。

毫秒脉冲星（图片来自网络）

脉冲星也并不只能拿来进行基础科学研究。设想下，假如我们知道脉冲星的具体位置，知道其准确的脉冲发射周期，那它不就变成一个名符其实的灯塔和时钟了吗？**是的，理论上最少只要4颗脉冲星，就能为我们提供空间位置和时间信息。**将来如果人类有能力进行星际航行，或许脉冲星会被用来为飞船指引方向呢！