放在幾年前，貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮大窩凼絕對是一個不為人知且相當拗口的地名。而今，一個天文裝置的出現不僅給這個偏居大山深處的地方帶來巨大的改變，也將為射電天文學的發展帶來全新的機遇。
從古至今，人類都對浩渺的星辰與神秘的宇宙懷有強烈的好奇心。古人用肉眼觀察了許多年，光學望遠鏡的誕生讓早期的天文學家得以在可見光範圍內觀測宇宙，而對於可見光之外的多種輻射，則需要藉助各種特殊的望遠鏡。射電望遠鏡就為人們打開了觀測輻射無線電波天體的一個窗口。
射電天文望遠鏡這個“天眼”，把人類的視線引向了宇宙遙遠的深處，那裡隱藏著更多有關宇宙起源和演化的關鍵線索，黑洞、類星體、暗物質和暗能量等成了破解宇宙之謎的重大課題。全世界的天文學家都非常渴望擁有威力更加強大的射電望遠鏡。誰擁有了這種望遠鏡，誰就更有可能站立在現代物理學和天文學的潮頭地帶，成為破解宇宙之謎的領軍力量，這就是中國科學家為什麼要建造一架世界頂級射電巨鏡——500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）的原因之所在。
FAST這座世界最大最靈敏的單口徑射電望遠鏡於2016年9月25日落成啟用，標誌著這隻“觀天巨眼”終於睜開了。其實，選址工作早在1994年就開始了，最終在貴州南部喀斯特峰叢窪地地貌中，選中了大窩凼這個天然窪地，它的形狀最接近FAST的造型——一口大“鍋”。天線接收面積相當於30個足球場大小；如果這個“鍋”中盛上飯，那麼全世界每個人都可以分上兩碗。如此巨大的裝置，安放得卻如此巧妙。
在克度鎮，這個因FAST而催生的天文小鎮，你看不到FAST，卻能時時刻刻感受它的存在。直到你沿著綿延的山路，穿過蔥鬱的峰叢，來到一處山腳下，再爬上789級臺階，如同天外來客一般，FAST躍入了你的眼簾。那種感覺，彷彿穿越了時空；那種靜謐，彷彿能聽到天外之音。
你能真真切切地聽到天外之音——那是根據科學家捕捉到的脈衝星信號振幅轉換為聲音後製作的一段音樂，雖然只有短短30秒，但那是來自茫茫宇宙深處的“天籟之音”。據FAST首席科學家李菂介紹，FAST運行近兩年來，已發現44顆新脈衝星。隨著接收裝置的不斷調試，FAST的巡天成像效率也將不斷提升，有望在明年通過驗收並正式向全世界開放。
“天眼”發現脈衝星。來聽聽茫茫宇宙的“天籟之音”
自從1967年英國人喬斯琳·貝爾發現第一顆脈衝星以來，人類已經至少發現了2700顆脈衝星。研究表明，脈衝星是一類高速自轉的中子星。這種星由擠壓在一起的中子組成，因此密度高得驚人，直徑幾十千米的中子星質量卻比太陽還大。中子星是大質量恆星坍縮形成的，它們在體積縮小時會高速旋轉，其能量輻射不時會在旋轉中掃過地球，於是地球上的射電望遠鏡就能接收到脈衝信號了。脈衝星的自轉週期極其穩定，穩定度比目前的氫原子鐘還要高1萬倍以上，被譽為自然界中最穩定的天文時鐘。精準的時鐘信號是為航天器導航的必要前提，因而脈衝星也被稱作人類星際航行的“燈塔”。
“天眼”一睜眼，就發現了一批脈衝星，未來必將在探索脈衝星方面大顯身手。迄今發現的脈衝星都存在於銀河系之內，銀河系之外的其他星系是否也有脈衝星？它們又有什麼特別之處呢？FAST有能力在河外星系中尋找脈衝星，為我們解開這個謎團。憑藉FAST強大的尋星能力，能為我們建立一個脈衝星計時陣，為脈衝星自主導航和引力波探測打下堅實的基礎。
FAST的建設和投入使用將把中國射電天文學推向世界最前沿，開啟了中國射電波段大科學裝置系統產生原創發現的新階段。“工欲善其事，必先利其器。”這一突出成就昭示我們，在當今全球科技競爭空前激烈的新背景下，重大的科學突破離不開科研裝置的進步。近年來，中國在天文學領域持續發力，陸續建成了一批世界領先的高性能天文望遠鏡。
2009年6月，世界上口徑最大、視場最大的光學望遠鏡——郭守敬天文望遠鏡（LAMOST）建成並通過國家驗收，這座位於河北興隆的大科學裝置，一舉打破了世界大視場望遠鏡不能同時擁有大口徑的瓶頸，在觀測效率上取得飛躍，使我國在大規模光學光譜觀測和大視場天文學研究中處於國際領先地位。
郭守敬天文望遠鏡
最近，中國科學院國家天文臺發佈消息說，經過9年的沉澱，LAMOST觀測到901萬條光譜，包括777萬條高質量的光譜，並確定了534萬組恆重力光譜參數。這是世界其他巡天項目發佈的光譜總數的1.8倍。LAMOST還重繪了銀河系，將半徑從2017年的6.5萬光年擴展到現在的10萬光年，為銀河系設定了更精確的尺寸。LAMOST研究小組最新發現的是一顆奇異天體，它是宇宙中已知的鋰含量最高的一顆恆星，大約是同類天體的3000倍。
2012年10月，亞洲最大的全方位可動射電望遠鏡在上海天文臺正式落成。它能夠觀測100多億光年以外的天體，為我國探月工程及各項深空探測提供支持。
2017年6月，中國發射了“慧眼”硬X射線調製望遠鏡。它不僅是中國第一顆空間天文衛星，也是世界上已知計劃中具備最高靈敏度和最強空間分辨本領的空間硬X射線望遠鏡。它將實現空間硬X射線高分辨巡天，發現大批高能天體和天體高能輻射新現象，並對黑洞、中子星等重要天體進行高靈敏度定向觀測。
“慧眼”硬 X 射線調製望遠鏡效果圖
目前，新疆奇台正在建設世界最大的110米口徑全向可動射電望遠鏡（QTT），計劃於2023年投入使用。QTT不僅口徑大，靈敏度也將有大幅提升，因而對脈衝星的搜索能力大為增強，能夠利用脈衝星計時陣探測引力波，並能推進對天體的形成、生命的起源、地外生命的搜尋等國際最前沿領域的研究進程。
這些望向宇宙深處的中國“天眼”將引領我們去探索奇異天體，搜尋地外文明，破解宇宙起源和演化之謎，它們不僅是推動天文學向前發展的重要動力，更將把人類對自然世界的認知能力帶向新的高度。
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