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2016年9月25日，坐落在贵州平塘大窝凼洼地的500米口径球面射电望远镜（FAST）正式落成启用。一晃十年过去，不少人对它的印象还停留在“世界最大单口径射电望远镜”，觉得它只是一台单纯看星星的科研设备。在落成十周年这个节点，科研团队集中公布了一批标志性成果，看完就能明白，FAST不只是国之重器，它源源不断的观测发现，正在一点点拓宽人类对宇宙的认知边界。



简单讲清楚FAST的工作原理。我们日常见到的普通天文望远镜接收的是可见光，而射电望远镜捕捉宇宙传来的无线电信号。宇宙里的星云、尘埃会挡住光线，但无线电波可以穿透它们，看到光学望远镜看不见的天体。FAST口径达到500米，差不多相当于30个足球场，灵敏度远超同类设备，能够捕捉数十亿光年外极其微弱的射电信号。过去十年稳定运行，它已经成为全球射电天文最重要的观测平台之一。

本次十周年发布成果里，脉冲星的相关发现是重点。脉冲星可以理解为高速旋转的中子星，转动的时候会周期性向地球发射射电信号，就像宇宙中的灯塔。在FAST投入使用之前，全世界几十年时间一共才找到两千多颗脉冲星。依靠超高灵敏度，FAST新发现的脉冲星数量已经突破千颗，其中包含很多十分罕见的特殊脉冲星。

这次公布成果中还有一批毫秒脉冲星。这类天体自转速度极快，每秒能转几百次，自转稳定程度接近原子钟。科研团队利用FAST长期监测毫秒脉冲星阵列，开展脉冲星计时阵观测，目标捕捉纳赫兹引力波信号。纳赫兹引力波来自超大质量黑洞合并，波长长达数光年，极难探测。简单来说，引力波就是宇宙空间本身产生的涟漪，成功探测到它，就能直接研究宇宙早期超大质量黑洞的演化，搞清楚星系如何合并、成长。FAST积累的观测数据，让我国在纳赫兹引力波探测领域跻身世界第一梯队。

除脉冲星之外，FAST在星际分子、中性氢观测方面也持续取得突破。星际分子就是星际空间里存在的各类分子，是恒星和行星形成的原材料。借助FAST观测，科研人员在星际介质中识别出多种复杂有机分子。有机分子是生命诞生的基础，这类观测可以帮助科学家还原行星形成时的化学环境，解答很多人好奇的问题：宇宙里构成生命的基础物质，到底是不是普遍存在。

中性氢是宇宙中含量最多的元素。氢原子会释放特定频率的射电信号，FAST可以大范围测绘星系中性氢分布。天文学家依靠这些数据，测量星系气体质量、运动状态，研究星系之间的相互作用，弄清星系怎么成长、气体怎么流入星系催生新恒星。过去国外望远镜很难完成大范围、高灵敏度的中性氢巡天，FAST正在补齐这块观测短板。

还有大家关注度很高的快速射电暴，简称FRB。快速射电暴来自深空，爆发持续时间只有几毫秒，能量极强，它的起源至今没有完全定论，是当下天文学最大谜题之一。FAST凭借高灵敏度，捕获了大量快速射电暴信号，记录它们的爆发周期、偏振特征，定位宿主星系。部分会重复爆发的快速射电暴，只有FAST能够长期跟踪观测，积累足够数据排除各类猜想，慢慢缩小起源的可能性范围。

不少人会问一个很实在的问题：投入巨大成本建造FAST，研究遥远宇宙，对普通人的日常生活能带来什么实际好处？

第一，大科学装置会倒逼工程技术升级。建造和维护FAST的过程中，在精密测量、大结构控制、信号接收、大数据处理、抗干扰等方面催生大量技术突破。这些技术可以转化应用到雷达、通信、遥感、地质勘探等领域。射电天文需要处理极其微弱的信号，相关信号算法，也能用到医疗影像、环境监测场景。

第二，FAST是重要的科研人才培养平台。十年时间，国内一大批年轻天文研究者依托FAST开展观测，搭建起完整的射电天文科研队伍，改变了过去国内射电天文相对薄弱的局面。同时FAST持续做科普，每年接待大量参观者，激发青少年对基础科学的兴趣，这是长期的价值。

客观来讲，基础科学研究没办法短期变现。天文探索不是为了马上造出某种日用品，核心价值在于拓展人类认知。很多年前科学家研究电磁现象的时候，也想不到后续会诞生无线电、手机和互联网。基础研究，就是为未来埋下技术可能性。

还有两个常见误区，这里说清楚。FAST不是24小时不间断观测，地面手机、雷达、各类电器产生的无线电都会干扰观测，科研团队要提前规划观测项目。全球科学家都可以提交观测申请，评审通过后分配观测时间，十年来对全世界开放，产出不少国际合作成果。

另外，FAST不等于专门寻找外星人的设备。虽然它有能力接收深空可能存在的人造射电信号，团队也会开展相关搜寻，但这只是众多课题里很小一部分。它的核心工作还是脉冲星、引力波、星系演化、星际物质这类主流天文研究，不要简单把FAST等同于外星信号探测器。

站在十年这个节点回头看，FAST经历了调试、稳定运行、批量产出成果的完整阶段。未来几年，FAST还会持续开展大规模巡天，继续寻找脉冲星、快速射电暴，绘制完整的中性氢宇宙地图，持续推进纳赫兹引力波探测。随着观测数据不断积累，未来还有机会迎来更大的发现。

人类探索宇宙从来不是一蹴而就。FAST落成这十年，用实打实的数据证明，我们有能力建造并稳定运行世界顶尖的大科学装置，自主开展前沿天文观测。仰望星空，说到底也是帮助我们更好理解地球和太阳系。

话题讨论：你最早是通过什么渠道了解中国天眼FAST？你最期待FAST未来带来哪一项宇宙新发现？欢迎在评论区留下你的看法，点个关注，持续跟进国内大科学装置的最新进展。

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