이것은 태양 1개 반을 베이징 크기로 압축하는 것과 같습니다. 이것이 얼마나 천체인지 생각해 보세요.

펄서가 발견되었습니다!

추이 천저우

국립천문대 가상천문대 팀장

안녕하세요 여러분. 저는 중국과학원 국립천문대 소속의 추이 천저우(Cui Chenzhou)입니다.

이 짧은 영상을 볼 때마다 진정이 안되네요. 세 가지 이유가 있습니다. 첫 번째 이유는 긴장감입니다. 여기에 오시는 모든 연사들은 약간 긴장합니다. 저도 마찬가지입니다. 두 번째 이유는 국립천문대가 이끄는 팀이 FAST China Sky Eye를 우리나라의 강력한 도구로 만들었다는 점입니다. 국립천문대 회원으로서 정말 자랑스럽습니다.

China Sky Eye의 수석 디자이너이자 수석 엔지니어인 Nan Rendong

세 번째 이유는 기념하기 위한 것입니다. 정확히 2년 전인 2017년 9월 15일, China Sky Eye의 수석 디자이너이자 수석 엔지니어인 Nan Rendong 선생님이 우리를 떠났습니다. 1994년에 그는 중국의 대형 전파 망원경을 건설하겠다는 아이디어를 제안했고, 20년이 넘는 노력 끝에 그는 이 꿈을 현실로 만들었습니다. 난 선생님은 떠났고, 그것을 우리 후손들에게, 후배들에게 소중한 자산으로, 그리고 우리나라에 강력한 무기로 남겨주셨습니다.

방금 짧은 영상을 통해 배웠듯이 FAST는 직경 500미터의 전파망원경이기 때문에 현재 세계에서 가장 큰 단일 안테나 전파망원경이기 때문입니다. 가장 크다는 것은 또한 가장 민감하다는 것을 의미합니다. 이 항아리에 모태주를 담으면 귀주(貴州)에 있기 때문에 세계인이 모두 4병을 얻을 수 있다는 우스갯소리가 있는데, 현재 시가로 따지면 엄청난 돈이다.

물론 FAST에는 많은 기술 혁신이 있습니다. 첫 번째 혁신은 귀주성의 카르스트 저지대와 같은 자연적인 '포트'를 플랫폼 사이트로 사용하여 FAST를 구축하는 데 많은 비용을 절약한다는 것입니다.

두 번째는 이 화분이 죽은 화분이 아니라 살아있는 화분이라는 점입니다. 능동적 반사 표면 기술을 창의적으로 사용하여 FAST가 관찰 중에 실시간으로 변형되어 매우 좋은 관찰 효과를 얻을 수 있습니다. 또한 FAST를 구축하는 동안 일련의 엔지니어링 및 기술 혁신을 이루었습니다. 내가 아는 한, FAST 연구 결과는 홍콩-주하이-마카오 대교 건설에도 적용됐다.

FAST는 2016년 처음 완성됐다. 1주년을 앞두고 난 선생님이 우리 곁을 떠났다. FAST의 엔지니어링 팀은 지난 2년 동안 이 장비를 시험해 왔습니다. 우리는 이러한 복잡한 시스템이 최적의 상태에 도달하기 위해 오랜 시간의 디버깅이 필요하다는 것을 알고 있습니다. 하지만 디버깅 과정에서도 관찰력이 부각됐다. 지금까지 FAST는 60개 이상의 펄서를 발견했습니다.

여기 보이는 움직이는 그래프는 FAST가 관측한 첫 번째 펄서의 신호입니다.

FAST 이전에는 우리나라 천문학자들이 자체 장비로 펄서를 발견한 적이 없었습니다. 하지만 FAST를 통해 우리는 단 2년 만에 60개 이상의 놀라운 과학적 발견을 이루어냈습니다.

방금 펄서에 대해 언급했습니다. 펄서가 무엇인지 모르실 수도 있습니다. 펄서는 1960년대에 처음 발견되었습니다. 당시 영국의 천문학자 휴이시(Hewish)와 대학원생 벨(Bell)은 전파망원경의 관측신호를 확인하던 중 주기적인 펄스 신호를 발견했다.

당시 그들은 전설적인 '작은 녹색 남자'를 발견했다고 생각하며 매우 흥분했습니다. 작은 녹색 남자는 무엇입니까? 그들은 SF 소설에 등장하는 화성인, 즉 외계 생명체입니다. 그러나 그들은 주기적으로 나타나는 여러 펄스 신호를 발견했기 때문에 나중에 실망했습니다. 나중에 나는 그들이 펄서라고 불리는 새로운 유형의 천체를 발견했다는 것을 알게 되었습니다.

그렇다면 펄서는 정확히 무엇입니까? 사실 펄서는 중성자별의 일종입니다. 우리는 하늘에 많은 별이 있고, 별들이 빛나고 뜨거워지는 이유를 알고 있습니다. 그 핵심에는 수소가 헬륨으로 융합되는 거대한 핵융합로가 있기 때문입니다. 별의 연료가 서서히 소진되면 폭발하게 되는데, 이는 별이 죽게 된다는 것을 의미합니다.

질량이 다른 별이 죽고 폭발할 때, 혹은 목적지로 불릴 때 남기는 흔적은 다르다. 질량이 작은 별이 폭발한 후 백색왜성이 되고, 질량이 중간인 별이 폭발하면 이 과정을 초신성 폭발이라고 하며, 폭발 후에 중성자별이 남게 됩니다. 거대한 별이 폭발하면 블랙홀이 형성됩니다.

현재 연구에 따르면 중질량 별이 폭발한 후 형성된 중성자별의 크기는 약 1.4 태양질량이다. 오늘 아침에 국제팀이 질량이 태양질량의 2배 정도 되는 또 다른 중성자별을 발견했다는 뉴스를 방금 봤습니다. 아마도 우리의 이론적 모델은 미래에 수정될 것입니다.

중성자별은 밀도가 매우 높은 물체입니다. 우리는 원자가 양성자와 전자로 구성되어 있다는 것을 알고 있습니다. 원자의 양성자와 전자가 함께 누르면 중성자가 형성됩니다. 아주 많은 중성자가 중성자별을 구성합니다. 대부분의 별은 매우 밀도가 높은 천체인 중성자로 구성되어 있습니다.

상상해 보세요. 이것은 태양의 1.5개를 베이징 크기로 압축한 것과 같습니다. 이것이 얼마나 천체인지 생각해 보세요! 상상할 수 없는. 손톱만한 크기, 즉 1 입방센티미터는 10,000 톤의 거대한 선박 1000 척에 해당합니다.

이 중성자별이 회전한다면, 10km 이상 떨어져 있는 별은 1초에 수천 번 회전한다고 볼 수 있습니다. 그냥 나무공이든 철공이든 상관없이 공이라고 생각할 수 있습니다. 10km 이상 떨어진 곳에서 초당 수천 번 회전하므로 원심력에 의해 분해되었을 수 있습니다. 이것은 우리를 극한의 물리적 조건 하에 있는 실험실로 데려갑니다. 중성자별은 강한 중력과 강한 자기장을 가지고 있습니다. 우리 우주에는 중력, 전자기력, 강한 힘, 약한 힘이라는 네 가지 기본 힘이 있습니다. 중성자별은 우리에게 그러한 자연 실험실을 제공하며, 그들이 제공하는 환경은 지구에서 인위적으로 시뮬레이션할 수 없습니다.

중성자별은 우리의 과학적 연구에 매우 좋은 조건을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 우리 사회와 인류에게 큰 실질적인 가치를 제공할 수 있습니다. 여기서는 두 가지 예를 들어 보겠습니다. 하나는 타이밍이고 다른 하나는 내비게이션입니다. 중성자별의 회전 주기는 수 초에서 수 밀리초까지 다양합니다. 그러나 중요한 점은 수백 년 또는 수천 년 동안 매우 안정적으로 회전하지 않는다는 것입니다. 변화. 원자시계보다 더 정확할 수 있으니 시계라고 생각하시면 됩니다.

동시에 그것은 우리로부터 수십, 수백, 수천, 수만 광년 떨어져 있는 우주와 은하계에 있다. 다시 회전하고 있습니다. 펄스가 주기적으로 지구를 휩쓸고 있습니다. 등대의 광선이 배를 휩쓸듯이, 우리는 펄서를 우주 항해에서 우리를 안내할 수 있는 "우주의 등대"에 비유합니다.

지금까지 천문학자들은 2,700개 이상의 펄서를 발견했으며, FAST는 2년 동안 60개 이상을 발견했습니다. FAST가 과학적 관찰에 들어감에 따라 더욱 기대가 커진다고 할 수 있습니다.

FAST는 현재 19빔 다중과학 표적 동시 천공 측량 프로젝트를 진행하고 있다.

광선은 한 쌍의 눈으로 이해될 수 있습니다. 과거에 우리 망원경은 기본적으로 하나의 빔만 있거나 그것을 바라보는 한 쌍의 눈만 있었지만 FAST는 19쌍의 눈이 동시에 보고 있다고 말할 수 있으므로 하늘 측량의 효율성이 크게 향상되었습니다. . 우리의 FAST는 제한된 시간 내에 수천 개의 펄서를 발견할 것으로 예상되며 이는 지난 수십 년 동안 우리가 발견한 것보다 더 많을 수 있습니다.

펄서의 신호는 수만 광년 떨어진 곳에서 지구에 도달합니다. 즉, 우주는 진공 상태가 아니지만 성간 먼지가 많이 있다는 것입니다. 그리고 많은 미디어. 전자기파도 입자이며, 이러한 입자는 성간 먼지를 통과할 때 분산됩니다. 고주파 전자파는 지구에 더 빨리 도달하고 저주파 신호는 약간 느려지는데, 이는 원래 동시에 생성된 신호의 시간 전위와 같습니다.

펄서 탐색: 신호 전송 과정

그러나 동시에 전자기파가 지구로 되돌아오면 이러한 신호는 휴대폰 베이스와 같은 인간의 간섭을 많이 받습니다. 방송국, 항공기 및 위성은 이러한 무선 신호에 간섭을 일으킬 수 있습니다.

따라서 FAST나 전파 망원경은 결국 오염된 신호를 얻게 됩니다.

천문학자들이 펄서를 연구하고 회전 주기 및 기타 물리적 특성을 연구하려면 이러한 신호를 복원해야 합니다. 이 신호의 원래 모습을 복원하려면 방금 받은 간섭을 제거해야 합니다. 동시에, 신호가 전송되는 과정에서 어떤 과정을 거쳤는지 모르기 때문에 그 분산 정도를 알 수 없기 때문에 그 값을 추측하고 추측해야만 그 주기가 결정된다. 펄서의 회전.

이 과정은 그리 간단하지 않습니다. FAST를 예로 들면, FAST는 매달 2페타바이트의 데이터를 생성할 수 있으며, 이를 위해서는 추측 주기가 필요한 300만 개의 후보가 매달 생성됩니다. 과거에는 펄서 검색이 기본적으로 수동으로 수행되었지만 이제 FAST의 강력한 관찰 기능이 있으므로 300만 개의 이미지를 수동으로 수집하는 것은 전혀 불가능하므로 AI 인공 지능을 포함한 현대 정보 기술에 희망을 걸고 있습니다. 지금.

현대 첨단 기술의 도움을 받게 되어 영광입니다. Alibaba Cloud 및 많은 IT 전문가 팀과의 협력을 통해 Alibaba Cloud와 같은 클라우드 플랫폼에서 고급 컴퓨팅 기술, 클라우드 컴퓨팅 기술 및 AI 기술의 도움으로 FAST의 강력한 데이터 처리 기능을 달성했습니다. 이러한 펄서를 실시간으로 처리하고 발견할 수 있는 플랫폼이 바로 이러한 플랫폼입니다. 그러므로 과학과 기술의 결합은 그야말로 윈윈(win-win), 멀티윈(multi-win) 과정이라고 생각합니다.

이것은 우리나라의 또 다른 과학 공학 프로젝트인 Guo Shoujing 망원경입니다.

하늘에는 '회염', '오공' 등의 천문위성도 있다.

우리 천문학자들은 남극 대륙의 가장 높은 지점에 남극 관측소도 건설했습니다.

세상에는 더 날카로운 무기가 있습니다. 이 망원경과 주요 관측 시설은 매일 엄청난 양의 천문 데이터를 생산하고 있습니다. 천문 데이터는 과학 연구를 위한 귀중한 자산이므로 강력한 데이터 센터를 구축해야 합니다.

천문학은 관찰의 과학이다. 30년 간의 개발 끝에 올해 봄에 국가 공식 인정을 받았습니다. 국가천문과학데이터센터는 우리나라가 최초로 발표한 국가과학데이터센터이다. Zhang Jianfeng 회장은 오늘 아침 연설에서 두 가지 중간 플랫폼을 언급했습니다. 하나는 데이터 중간 플랫폼이고 다른 하나는 비즈니스 중간 플랫폼입니다.

국가데이터센터는 모든 데이터를 모아놓은 데이터센터와 같다고 할 수 있다. 이러한 데이터의 가치를 더욱 활용하고 이를 천문학자, 대중에게 공개하고 사회에 공개하려면 가상 관측소인 더 나은 비즈니스 플랫폼이 필요합니다.

가상천문대는 첨단 정보기술을 천문학에 적용해 과학 연구와 대중과학 교육을 위한 네트워크화된 플랫폼을 만들고, 이러한 데이터를 공개하고 전 세계 관측 데이터를 모아 가상 천문대를 만드는 것입니다. 디지털 우주.

공교롭게도 3년 전, 2016년 윈치 컨퍼런스에서 국립천문대와 알리바바 클라우드는 공식적으로 전략적 협력을 발표했다. 지난 3년 동안 우리는 모두를 위해 세상에 공개될 수 있는 가상 전망대를 만들기 위해 함께 노력해 왔습니다.

클라우드 컴퓨팅을 활용한 글로벌 VO 플랫폼 구축

오늘의 주제는 펄서입니다. "나는 이 산에 있기 때문에 루산의 진짜 모습을 모른다." 우리는 오랫동안 은하수가 어떻게 생겼는지, 어디에 있는지 몰랐습니다. 은하수. 오랜 노력 끝에 우리는 마침내 이것이 은하수의 모습이라는 것을 알아냈습니다.

나선은하이다. 태양계는 지구, 화성 등 동생들과 함께 두 번째 나선팔 위쪽 가장자리를 떠돌고 있다. 이곳은 은하계에서 우리가 있는 곳입니다.

펄서는 우리 우주의 신호등입니다. 인류는 발전해야 하고 문명은 계속되어야 합니다. 어쩌면 우리는 미래에 방황하게 될지도 모릅니다. 우주를 방황할 때 우리는 어떻게 방향을 알 수 있을까요? 펄서는 우리를 안내할 수 있습니다. 하지만 길을 잃으면 어떻게 될까요? 펄서는 또한 우리가 집으로 가는 길을 찾는 데 도움을 줄 수도 있습니다.

오늘 제 이야기를 들어주신 모든 분들께 감사드립니다.

이 연설은 Yixi와 Alibaba Cloud Tech for Change 기조 연설의 특별 세션에서 나온 것입니다. 천문학, 건축, 의료, 야생동물 보호, 국제 인도적 지원 등 다양한 분야에서 온 8명의 연사들은 '기술에는 따뜻함이 있다'라는 주제에 초점을 맞춰 기술이 어떻게 사회 및 공공 문제의 발전을 돕고 지원할 수 있는지를 공유했습니다. .