“中国天眼”发现宇宙中最大原子气体结构
陆炳南 北京师范大学
近日，中国科学院国家天文台利用被誉为“中国天眼”的FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)进行成像观测，在致密星系群——“斯蒂芬五重星系”及周围天区，发现了1个尺度大约为两百万光年的巨大原子气体系统，也就是大量弥散的氢原子气体。这是迄今为止，在宇宙中探测到的最大的原子气体系统。这项成果于北京时间2022年10月19日在国际学术期刊《自然》(Nature)杂志发表。
“中国天眼”是指500米口径球面射电望远镜。它不仅是中国国家十一五重大科技基础建设项目之一，而且它的使用还可以帮助全球人类探索宇宙的起源和演化。这个从一出生就吸足了全世界目光的巨大望远镜是全体中国人的骄傲，从中国准备打造天眼时，“中国天眼”就注定将带给我们诸多奇迹。国际科学界对它抱以重大的期望，期待着它能为我们解开深空之谜，同时也能带领着我们探究宇宙诞生的秘密。
“中国天眼”是由中国科学院国家天文台主导建设，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。它的反射面由4450个反射单元构成，总面积为25万平方米，相当于30个标准足球场那么大。早在1994年，中国科学家南仁东就提出建设“中国天眼”的构想。时隔17年后，2011年3月25日，它开工建设；2016年9月25日它落成启用；2020年1月11日，它通过国家验收，投入正式运行。
“中国天眼”能捕捉137亿光年以外的宇宙信号，其主要作用是搜寻和发现射电脉冲星。脉冲星由恒星演化或超新星爆发产生，因发射周期性脉冲信号而得名；科学家认为脉冲星是一种未知的星体，它是在1967年首次被发现的。据悉，“中国天眼”自启用到现在，已经发现了近700颗的脉冲星；其中有些神秘的脉冲星信号（疑似地外智慧生命信号）为科学界提供非常丰富而不可多得的观测资料，也为人们进一步了解大自然的奥秘。
“中国天眼”的综合性能是著名的射电望远镜阿雷西博(已于2020年底突然垮塌，最近美国国家科学基金会表示不会重建该望远镜)的十倍。据介绍，中国科学院国家天文台日前的发现预示着宇宙中可能存在更多这样大尺度的低密度原子气体结构，该发现也对研究星系及其气体在宇宙中的演化提出了挑战，也帮助我们对于星系群外部区域气体动力学实现了更深的理解。
文/陆炳南（作者为北京师范大学博士后）
