脈沖星與FAST
脈沖星（Pulsar）,又稱波霎，是中子星的一種，為會(huì)周期性發(fā)射脈沖信號(hào)的星體，直徑大多為10千米左右，自轉(zhuǎn)極快。
正如地球有磁場(chǎng)一樣，恒星也有磁場(chǎng)；也正如地球在自轉(zhuǎn)一樣，恒星也都在自轉(zhuǎn)著；還跟地球一樣，恒星的磁場(chǎng)方向不一定跟自轉(zhuǎn)軸在同一直線上。這樣，每當(dāng)恒星自轉(zhuǎn)一周，它的磁場(chǎng)就會(huì)在空間劃一個(gè)圓，而且可能掃過地球一次。
那么豈不是所有恒星都能發(fā)脈沖了？其實(shí)不然，要發(fā)出像脈沖星那樣的射電信號(hào)，需要很強(qiáng)的磁場(chǎng)。而只有體積越小、質(zhì)量越大的恒星，它的磁場(chǎng)才越強(qiáng)。而中子星正是這樣高密度的恒星。
另一方面，當(dāng)恒星體積越大、質(zhì)量越大，它的自轉(zhuǎn)周期就越短。我們很熟悉的地球自轉(zhuǎn)一周要二十四小時(shí)。而脈沖星的自轉(zhuǎn)周期竟然小到0.0014秒！要達(dá)到這個(gè)速度，連白矮星都不行。這同樣說明，只有高速旋轉(zhuǎn)的中子星，才可能扮演脈沖星的角色。
脈沖星最大的特點(diǎn)是它的輻射束會(huì)周期性快速掃過地球，使地球人看到一個(gè)個(gè)周期脈沖。
這就好像我們乘坐輪船在海里航行，看到過的燈塔一樣。設(shè)想一座燈塔總是亮著且在不停地有規(guī)則運(yùn)動(dòng)，燈塔每轉(zhuǎn)一圈，由它窗口射出的燈光就射到我們的船上一次。不斷旋轉(zhuǎn)，在我們看來(lái)，燈塔的光就連續(xù)地一明一滅。脈沖星也是一樣，當(dāng)它每自轉(zhuǎn)一周，我們就接收到一次它輻射的電磁波，于是就形成一斷一續(xù)的脈沖，這種現(xiàn)象也叫做“燈塔效應(yīng)”。
脈沖星 具有在地面實(shí)驗(yàn)室無(wú)法實(shí)現(xiàn)的極端物理性質(zhì)，是理想的天體物理實(shí)驗(yàn)室，對(duì)其進(jìn)行研究，有希望得到許多重大物理學(xué)問題的答案。
譬如：脈沖星的自轉(zhuǎn)周期極其穩(wěn)定，準(zhǔn)確的時(shí)鐘信號(hào)為 引力波探測(cè) 、 航天器導(dǎo)航 等重大科學(xué)及技術(shù)應(yīng)用提供了理想工具。
FAST望遠(yuǎn)鏡與美國(guó)阿雷西博望遠(yuǎn)鏡，是世界上唯二利用喀斯特地貌中的天然盆地修建的超大口徑射電望遠(yuǎn)鏡。在FAST落成前，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)獨(dú)霸世界最大口徑射電望遠(yuǎn)鏡寶座50多年，利用其拔群的靈敏度做出了很多重大天文學(xué)發(fā)現(xiàn)。
阿雷西博望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡的口徑是305米，但作為一個(gè)固定在盆地中的望遠(yuǎn)鏡，它難以通過移動(dòng)主鏡實(shí)現(xiàn)自由四顧，只能通過移動(dòng)副鏡與饋源的方式，接收不同方向的電磁波。
FAST最大的工程創(chuàng)新在于它的主鏡面采用了主動(dòng)面技術(shù)，每一塊面板都可以在促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下上下運(yùn)動(dòng)，把鏡面從初始的球面形靈活地變成拋物面型，通過主鏡的主動(dòng)變形來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)天體的跟蹤，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)像差的改正。所以FAST望遠(yuǎn)鏡的饋源艙外觀非常簡(jiǎn)潔，沒有復(fù)雜的懸架結(jié)構(gòu)，只要用6根柔性索吊著就可以。
FAST是具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。2016年9月，F(xiàn)AST建成并開始接收來(lái)自宇宙深處的電磁波，進(jìn)入試運(yùn)行、調(diào)試階段。一年來(lái)，F(xiàn)AST不知疲倦地掃描巡天，敏銳地捕捉各類信號(hào)，取得振奮人心的發(fā)現(xiàn)。10月10日，F(xiàn)AST團(tuán)隊(duì)在京舉行發(fā)布會(huì)表示，“中國(guó)天眼”探測(cè)到優(yōu)質(zhì)脈沖星候選體達(dá)數(shù)十個(gè)，其中目前已通過系統(tǒng)認(rèn)證的脈沖星達(dá)6顆。
FAST超乎尋常的表現(xiàn)一舉實(shí)現(xiàn)了中國(guó)在脈沖星發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域“零的突破”，為世界射電天文學(xué)發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。國(guó)際天文學(xué)界因此把更多關(guān)注的目光投向中國(guó)。正如國(guó)際知名的澳大利亞帕克斯64米射電望遠(yuǎn)鏡科學(xué)主管喬治？霍布斯所說的那樣，“中國(guó)天眼”的調(diào)試以及逐漸產(chǎn)出成果是目前國(guó)際天文學(xué)界最激動(dòng)人心的事件之一。