직경 500미터 구면 전파망원경
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1. 개요
직경 500미터 구면 전파망원경(FAST)은 중국에 위치한 세계 최대 규모의 전파망원경이다. 1994년에 처음 제안되어 2007년 승인을 거쳐 2011년 건설을 시작, 2016년 완공되었으며, 2020년 정식 가동을 시작했다. FAST는 카르스트 지형의 자연적 싱크홀을 이용하여 건설되었으며, 500m의 반사면과 300m의 유효 구경을 가지고 있다. 과학적 목표는 중성 수소 관측, 펄서 관측, SETI, 고속 전파 폭발 연구 등이며, 펄서 740개 이상을 발견하는 등 성과를 거두었다. 건설 과정에서 약 1만 명의 주민이 이주했으며, 주변 지역에 관광 산업 개발이 진행되고 있다.
FAST는 카르스트 지형의 자연적인 싱크홀에 위치한 직경 500m의 반사면을 가지고 있으며, 그 위 140m에 매달린 "피드 캐빈"의 수신 안테나에 전파를 집중시킨다. 반사판은 가장자리에 매달린 강철 케이블 메쉬로 지지되는 천공된 알루미늄 패널로 만들어졌다.
2. 역사
이 전파망원경은 1994년에 처음 제안되었다.[59] 2007년 7월에 중국 국가발전개혁위원회(NDRC)에서 이 프로젝트를 승인했다. 망원경 건설 부지를 확보하기 위해 65명이 거주하는 마을이 계곡에서 이주되었고[15] 망원경 반경 5km 이내에 거주하는 9,110명의 추가 인원이 전파 정온 지역을 만들기 위해 이주되었다.[15] 중국 정부는 지역 주민들의 이주를 위해 약 2억 6,900만 달러의 빈곤 구제 기금과 은행 대출을 지출했으며, 망원경 건설 자체에는 1억 8,000만 달러가 소요되었다.[16]
2008년 12월 26일, 건설 현장에서 기공식이 열렸다.[17] 2011년 3월에 건설이 시작되었으며,[18] 2016년 7월 3일 오전에 마지막 패널이 설치되었다.[19][20]
원래 예산은 7억 위안이었으나[21] 최종 비용은 12억 위안 (1억 8,000만 달러)이었다.[22] 주요 어려움은 부지의 외딴 위치와 열악한 도로 접근성이었고, 주 반사경 작동기에서 발생하는 무선 주파수 간섭(RFI)을 억제하기 위한 차폐를 추가해야 했다.[23] 작동기는 차폐 효율 요구 사항을 충족하도록 재설계되었고, 2015년에 설치가 완료되었다. 그 이후 작동기에서 간섭이 감지되지 않았다.[23]
2016년 9월 25일에 첫 빛을 보면서 테스트와 시운전이 시작되었다.[24] 첫 번째 관측은 활성 주 반사경 없이 고정된 형태로 구성하고 지구의 자전을 사용하여 하늘을 스캔하는 방식으로 이루어졌다.[23] 이후 초기 과학 연구는 주로 낮은 주파수에서 진행되었으며[25] 활성 표면이 설계 정확도에 도달했다.[26] 긴 파장은 반사경 형태의 오차에 덜 민감하다. 다양한 장비를 보정하는 데 3년이 걸려 완전히 가동될 수 있게 되었다.[24]
지역 정부가 망원경 주변에 관광 산업을 개발하려는 노력으로 인해, 근처의 휴대 전화가 RFI의 원인으로 작용할 수 있다는 점을 우려하는 천문학자들 사이에서 약간의 우려가 제기되고 있다.[27]
프로젝트의 주요 추진력[23]은 중국 과학원 산하 중국 국가 천문대의 연구원인 난 렌동이었다. 그는 프로젝트의 수석 과학자[23]와 수석 엔지니어[23] 직책을 맡았다. 그는 2017년 9월 15일 보스턴에서 폐암으로 사망했다.[29]
2022년 6월 14일, 중국의 FAST 망원경으로 작업하는 천문학자들은 인공 (아마도 외계인) 신호를 감지했을 가능성을 보고했지만, 어떤 종류의 자연적인 전파 간섭이 그 원인인지 결정하기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 경고했다.[30][31] 2022년 6월 18일, 여러 SETI 관련 프로젝트의 수석 과학자인 댄 워티머는 "이 신호는 전파 간섭에서 비롯된 것으로, 외계인이 아닌 지구인으로부터의 전파 오염으로 인한 것이다."라고 언급했다.[32]
2020년 1월 11일에 조정을 마치고 정식으로 가동을 시작했다.[52] 또한 국내외 연구자에게 개방 및 공동 사용이 검토되고 있다.[52]
2. 1. 제안 및 승인
이 전파망원경은 1994년에 처음 제안되었다.[59] 2007년 7월에 중국 국가발전개혁위원회(NDRC)에서 이 프로젝트를 승인했다. 망원경 건설 부지를 확보하기 위해 65명이 거주하는 마을이 계곡에서 이주되었고[15] 망원경 반경 5km 이내에 거주하는 9,110명의 추가 인원이 전파 정온 지역을 만들기 위해 이주되었다.[15] 중국 정부는 지역 주민들의 이주를 위해 약 2억 6,900만 달러의 빈곤 구제 기금과 은행 대출을 지출했으며, 망원경 건설 자체에는 1억 8,000만 달러가 소요되었다.[16]
2008년 12월 26일, 건설 현장에서 기공식이 열렸다.[17] 2011년 3월에 건설이 시작되었으며,[18] 2016년 7월 3일 오전에 마지막 패널이 설치되었다.[19][20]
원래 예산은 7억 위안이었으나[21] 최종 비용은 12억 위안 (1억 8,000만 달러)이었다.[22] 주요 어려움은 부지의 외딴 위치와 열악한 도로 접근성이었고, 주 반사경 작동기에서 발생하는 무선 주파수 간섭(RFI)을 억제하기 위한 차폐를 추가해야 했다.[23] 작동기는 차폐 효율 요구 사항을 충족하도록 재설계되었고, 2015년에 설치가 완료되었다. 그 이후 작동기에서 간섭이 감지되지 않았다.[23]
2016년 9월 25일에 첫 빛을 보면서 테스트와 시운전이 시작되었다.[24] 첫 번째 관측은 활성 주 반사경 없이 고정된 형태로 구성하고 지구의 자전을 사용하여 하늘을 스캔하는 방식으로 이루어졌다.[23] 이후 초기 과학 연구는 주로 낮은 주파수에서 진행되었으며[25] 활성 표면이 설계 정확도에 도달했다.[26] 긴 파장은 반사경 형태의 오차에 덜 민감하다. 다양한 장비를 보정하는 데 3년이 걸려 완전히 가동될 수 있게 되었다.[24]
지역 정부가 망원경 주변에 관광 산업을 개발하려는 노력으로 인해, 근처의 휴대 전화가 RFI의 원인으로 작용할 수 있다는 점을 우려하는 천문학자들 사이에서 약간의 우려가 제기되고 있다.[27]
프로젝트의 주요 추진력[23]은 중국 과학원 산하 중국 국가 천문대의 연구원인 난 렌동이었다. 그는 프로젝트의 수석 과학자[23]와 수석 엔지니어[23] 직책을 맡았다. 그는 2017년 9월 15일 보스턴에서 폐암으로 사망했다.[29]
2022년 6월 14일, 중국의 FAST 망원경으로 작업하는 천문학자들은 인공 (아마도 외계인) 신호를 감지했을 가능성을 보고했지만, 어떤 종류의 자연적인 전파 간섭이 그 원인인지 결정하기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 경고했다.[30][31] 2022년 6월 18일, 여러 SETI 관련 프로젝트의 수석 과학자인 댄 워티머는 "이 신호는 전파 간섭에서 비롯된 것으로, 외계인이 아닌 지구인으로부터의 전파 오염으로 인한 것이다."라고 언급했다.[32]
2020년 1월 11일에 조정을 마치고 정식으로 가동을 시작했다.[52] 또한 국내외 연구자에게 개방 및 공동 사용이 검토되고 있다.[52]
2. 2. 건설
1994년 직경 500미터 구면 전파망원경 건설이 처음 제안되었다.[59] 2007년 7월 중국 국가발전개혁위원회(NDRC)에서 이 프로젝트를 승인했다.[21] 망원경 건설 부지를 확보하기 위해 65명이 거주하는 마을이 계곡에서 이주되었고, 망원경 반경 5km 이내에 거주하는 9,110명의 추가 인원이 전파 정온 지역을 만들기 위해 이주되었다.[15] 중국 정부는 지역 주민들의 이주를 위해 약 2억 6,900만 달러의 빈곤 구제 기금과 은행 대출을 지출했으며, 망원경 건설 자체에는 1억 8,000만 달러가 소요되었다.[16]
2008년 12월 26일, 건설 현장에서 기공식이 열렸다.[17] 2011년 3월에 건설이 시작되었으며,[18] 2016년 7월 3일 오전에 마지막 패널이 설치되었다.[19][20] 원래 예산은 7억 위안이었으나 최종 비용은 12억 위안 (1억 8,000만 달러)이었다.[21][22] 주요 어려움은 부지의 외딴 위치와 열악한 도로 접근성이었고, 주 반사경 작동기에서 발생하는 무선 주파수 간섭(RFI)을 억제하기 위한 차폐를 추가해야 했다.[23]
2016년 9월 25일에 첫 빛을 보면서 테스트와 시운전이 시작되었다.[24] 초기 과학 연구는 주로 낮은 주파수에서 진행되었으며, 활성 표면이 설계 정확도에 도달했다.[25][26] 다양한 장비를 보정하는 데 3년이 걸려 완전히 가동될 수 있게 되었다.[52] 2020년 1월 11일, 조정을 마치고 정식 가동을 시작했으며, 국내외 연구자에게 개방 및 공동 사용이 검토되고 있다.[52]
프로젝트의 주요 추진력은 중국 과학원 산하 중국 국가 천문대의 연구원인 난 렌동이었다. 그는 프로젝트의 수석 과학자와 수석 엔지니어 직책을 맡았으나, 2017년 9월 15일 보스턴에서 폐암으로 사망했다.[29]
2022년 6월 14일, 중국의 FAST 망원경으로 작업하는 천문학자들은 인공 (아마도 외계인) 신호를 감지했을 가능성을 보고했지만, 어떤 종류의 자연적인 전파 간섭이 그 원인인지 결정하기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 경고했다.[30][31] 댄 워티머는 "이 신호는 전파 간섭에서 비롯된 것으로, 외계인이 아닌 지구인으로부터의 전파 오염으로 인한 것이다."라고 언급했다.[32]
2. 3. 시운전 및 정식 운영
1994년에 처음 제안된 이 전파망원경은[59] 2007년 7월 중국 국가발전개혁위원회(NDRC)에서 승인되었다.[21] 2008년 12월 26일 건설 현장에서 기공식이 열렸고,[17] 2011년 3월에 건설이 시작되었다.[18] 망원경 건설 부지를 확보하기 위해 65명이 거주하는 마을이 이주되었고, 망원경 반경 5km 이내에 거주하는 9,110명이 추가로 전파 정온 지역을 만들기 위해 이주되었다.[15] 중국 정부는 이주 비용으로 약 2억 6,900만 달러의 빈곤 구제 기금과 은행 대출을 지출했고, 망원경 건설 자체에는 1억 8,000만 달러가 소요되었다.[16]
2016년 7월 3일 오전에 마지막 패널이 설치되었고,[19][60] 같은 해 9월 25일 테스트와 시운전이 시작되면서 첫 빛을 보았다.[24] 초기에는 활성 주 반사경 없이 고정된 형태로 구성하고 지구의 자전을 이용하여 하늘을 스캔하는 방식으로 관측이 이루어졌다.[61] 이후 초기 과학 연구는 주로 낮은 주파수에서 진행되었으며, 활성 표면이 설계 정확도에 도달했다.[25] 다양한 장비를 보정하는 데 3년이 걸려 완전히 가동될 수 있게 되었다.[52]
2020년 1월 11일 조정을 마치고 정식 가동을 시작했으며, 국내외 연구자에게 개방 및 공동 사용이 검토되고 있다.[52] 2022년 6월, FAST 망원경으로 작업하는 천문학자들이 인공 신호(외계 신호 가능성)를 감지했을 가능성을 보고했지만, 자연적인 전파 간섭 여부를 확인하기 위한 추가 연구가 필요하다고 경고했다.[30][31] 댄 워티머는 이 신호가 외계인이 아닌 지구에서 발생한 전파 오염, 즉 전파 간섭에서 비롯된 것이라고 언급했다.[32]
2. 4. 난 렌동
1994년에 직경 500미터 구면 전파망원경 계획이 제안되었고, 2008년 10월에 중화인민공화국 국가발전개혁위원회의 승인을 받아 12월 26일에 정초식이 거행되었다.[59] 2011년 3월에 착공하여, 2016년 7월 3일에 마지막 반사 패널이 장착되어 공사가 완료되었고,[60] 9월 25일에 가동을 시작했다.[61] 다음 날인 26일, 시진핑 당 총서기가 운용 개시를 축하하는 서한을 보냈다고 보도되었다.[62] 2020년 1월 11일에 조정을 마치고 정식으로 가동을 시작했으며,[52] 국내외 연구자에게 개방 및 공동 사용이 검토되고 있다.[52]
3. 구조 및 특징
FAST의 표면은 한 변이 11m인 4,450개의 삼각 패널로 만들어져 있으며, 측지선 돔 형태를 갖추고 있다. 아래에 2,225개의 윈치가 있어[34] 능동 광학 표면을 만들고, 패널 사이의 조인트를 잡아당겨 유연한 강철 케이블 지지대를 원하는 하늘 방향에 정렬된 포물선 안테나로 변형시킨다.[35]
반사판 위에는 6개의 지지 타워의 윈치 서보 기구를 사용하는 케이블 로봇에 의해 이동되는 경량 피드 캐빈이 있다. 수신 안테나는 이 아래에 스튜어트 플랫폼에 장착되어 미세 위치 제어를 제공하고 바람 움직임과 같은 교란을 보상한다. 이를 통해 8 각초의 계획된 정밀도가 생성된다.[5]
유효 조명 구경이 200m로 줄어들 때 최대 천정각은 40도이며, 손실 없이 유효 조명 구경이 300m일 때는 26.4도이다.[36]
반사판의 직경이 500m이지만, 정확한 포물선 모양을 유지하고 수신기에 의해 "조명"되더라도 한 번에 300m 직경의 원만 유용하다. 망원경은 500미터 구경의 300미터 구역을 조명하여 하늘의 다른 위치를 가리킬 수 있다.
작동 주파수는 70MHz에서 3.0GHz까지[37]이며, 상한은 1차 측이 포물선을 얼마나 정확하게 근사할 수 있는지에 따라 설정된다. 삼각 세그먼트의 크기가 수신할 수 있는 가장 짧은 파장을 제한한다. 원래 계획은 9개의 수신기로 주파수 범위를 커버하는 것이었다. 건설 단계에서 260MHz에서 1620MHz를 커버하는 시운전 초광대역 수신기가 제안되고 제작되었으며, 이를 통해 FAST에서 첫 번째 펄서가 발견되었다.[38] 현재 FAST L-band 19 빔 수신기 배열(FLAN[6])만 설치되어 있으며 1.05GHz와 1.45GHz 사이에서 작동한다.
호주 퍼스에 있는 국제 전파 천문학 연구 센터(ICRAR)와 유럽 남방 천문대에서 개발한 차세대 보관 시스템(NGAS)은 수집하는 방대한 양의 데이터를 저장하고 유지 관리한다.[39]
망원경 근처 5km 구역에서는 관광객의 휴대폰 및 기타 전파 방출 장치 사용이 금지된다.[40]
4,450장(기사에 따라 4,600장)의 삼각형 반사 패널을 조합하여 고정 구면경을 형성하며, 망원경 직경은 이 망원경 완공까지 세계 최대였던 아레시보 천문대(305m)를 넘어선 500m이다.
자연의 움푹 들어간 곳(다워탕 분지)을 이용하여 만들어졌다.[55][56]
구면경이며, 수신기는 500m의 경면 전체를 커버할 수 없어, 유효 직경으로 기능하는 것은 300m분이다. 지면에 고정되어 있기 때문에 관측 가능한 범위는 천정에서 40도의 범위까지이다. 관측 주파수는 0.3-5.1GHz를, 지향 정밀도는 4초각을 예상하고 있다.[57]
시설 건설에 즈음하여, 지상으로부터의 전파나 빛의 간섭을 제거하기 위해, 주변 5km에 걸친 "완충권"이라고 칭하는 구역이 설정되었으며, "완충권" 주변에는 관광객을 위한 박물관이나 우주를 테마로 한 호텔 및 리셉션 시설이 들어서는 공원(총 공사비 15억 위안으로, 망원경 시설보다 높다)이 건설되었다.
중국 과학원의 바이춘리 원장은 연설에서, 이 500미터 전파 망원경을 냄비로 이용하여, 볶음밥을 만들면 전 세계 사람들에게 밥그릇 4그릇을 제공할 수 있다고 말했다.[58] 이는 밥그릇 1그릇을 한 홉, 세계 인구를 75억 명으로 할 경우, 사용하는 쌀의 양은 450만 톤, 밥을 짓는 데 사용하는 물의 양을 한 홉당 200밀리리터로 하면 600만 세제곱미터가 된다.
3. 1. 반사판
4,450장(기사에 따라 4,600장)의 삼각형 반사 패널을 조합하여 고정 구면경을 형성하며, 망원경 직경은 500m로 아레시보 천문대(305m)를 넘어선다.[55][56]
구면경이며, 수신기는 500m의 경면 전체를 커버할 수 없어, 유효 직경으로 기능하는 것은 300m분이다. 지면에 고정되어 있기 때문에 관측 가능한 범위는 천정에서 40도의 범위까지이다. 관측 주파수는 0.3-5.1GHz를, 지향 정밀도는 4초각을 예상하고 있다.[57]
시설 건설에 즈음하여, 지상으로부터의 전파나 빛의 간섭을 제거하기 위해, 주변 5km에 걸친 "완충권"이라고 칭하는 구역이 설정되었으며, "완충권" 주변에는 관광객을 위한 박물관이나 우주를 테마로 한 호텔 및 리셉션 시설이 들어서는 공원(총 공사비 15억 위안으로, 망원경 시설보다 높다)이 건설되었다.
중국 과학원의 바이춘리 원장은 이 500미터 전파 망원경을 냄비로 이용하여, 볶음밥을 만들면 전 세계 사람들에게 밥그릇 4그릇을 제공할 수 있다고 말했다.[58] 이는 밥그릇 1그릇을 한 홉, 세계 인구를 75억 명으로 할 경우, 사용하는 쌀의 양은 450만 톤, 밥을 짓는 데 사용하는 물의 양을 한 홉당 200밀리리터로 하면 600만 세제곱미터가 된다.
3. 2. 피드 캐빈
FAST의 피드 캐빈은 망원경의 핵심 구성 요소 중 하나이다. 지면에 고정된 구면경은 천정에서 40도 범위까지만 관측 가능하며, 0.3-5.1GHz의 주파수 범위와 4초각의 지향 정밀도를 가진다.[57] 500m 직경의 구면경은 4,450장(기사에 따라 4,600장)의 삼각형 반사 패널로 구성되어 있으며, 이는 아레시보 천문대의 305m를 능가하는 크기이다.
3. 3. 유효 구경 및 관측 범위
4,450장(기사에 따라 4,600장)의 삼각형 반사 패널을 조합하여 고정 구면경을 형성하며, 망원경 직경은 아레시보 천문대를 넘어선 500m이다. 구면경이며, 수신기는 500m의 경면 전체를 커버할 수 없어, 유효 직경으로 기능하는 것은 300m분이다. 지면에 고정되어 있기 때문에 관측 가능한 범위는 천정에서 40도의 범위까지이다. 관측 주파수는 0.3-5.1GHz를, 지향 정밀도는 4초각을 예상하고 있다.[57] 자연의 움푹 들어간 곳(다워탕 분지)를 이용하여 만들어졌다.[55][56]
3. 4. 작동 주파수
관측 주파수는 0.3-5.1GHz이며, 지향 정밀도는 4초각으로 예상된다.[57]
3. 5. 데이터 저장
FAST는 4,450장(기사에 따라 4,600장)의 삼각형 반사 패널을 조합하여 고정 구면경을 형성하며, 망원경 직경은 500m로 아레시보 천문대(305m)를 넘어선다.[55] 자연의 움푹 들어간 곳(다워탕 분지)을 이용하여 만들어졌다.[56]
구면경이며, 수신기는 500m의 경면 전체를 커버할 수 없어, 유효 직경으로 기능하는 것은 300m분이다. 지면에 고정되어 있기 때문에 관측 가능한 범위는 천정에서 40도의 범위까지이다. 관측 주파수는 0.3-5.1GHz를, 지향 정밀도는 4초각을 예상하고 있다.[57]
시설 건설에 즈음하여, 지상으로부터의 전파나 빛의 간섭을 제거하기 위해, 주변 5km에 걸친 "완충권"이라고 칭하는 구역이 설정되었으며, "완충권" 주변에는 관광객을 위한 박물관이나 우주를 테마로 한 호텔 및 리셉션 시설이 들어서는 공원(총 공사비 15억 위안으로, 망원경 시설보다 높다)이 건설되었다.
중국 과학원의 바이춘리 원장은 연설에서, 이 500미터 전파 망원경을 냄비로 이용하여, 볶음밥을 만들면 전 세계 사람들에게 밥그릇 4그릇을 제공할 수 있다고 말했다.[58] 이는 밥그릇 1그릇을 한 홉, 세계 인구를 75억 명으로 할 경우, 사용하는 쌀의 양은 450만 톤, 밥을 짓는 데 사용하는 물의 양을 한 홉당 200밀리리터로 하면 600만 세제곱미터가 된다.
4. 과학적 목표 및 성과
톈옌은 구형 표면에 덮인 반사경의 기울기를 컴퓨터로 조정해 망원경의 초점을 바꿀 수 있는 것이 특징이다. 톈옌은 천문현상을 해석하고 우주선의 관측 통제 및 통신 등에 활용하려는 목적을 갖고 여러 용도로 사용된다.[71]
FAST 웹사이트는 이 전파 망원경의 과학적 목표를 다음과 같이 나열하고 있다:[41]
# 대규모 중성 수소 관측
# 펄서 관측
# 국제 초장기선 간섭계 (VLBI) 네트워크 주도
# 성간 분자 검출
# 성간 통신 신호 감지 (지적 외계 생명체 탐사)
# 펄서 타이밍 배열[42]
FAST 망원경은 2016년 10월 브레이크스루 리슨 SETI 프로젝트에 참여하여 우주에서 지적인 외계 통신을 탐색했다.[43]
2020년 2월, 과학자들은 망원경을 이용한 최초의 SETI 관측 결과를 발표했다.[44]
중국의 ''환구시보''(Global Times)는 500미터 FAST 망원경이 2021년 4월부터(신청서 검토 시작) 전 세계 과학계에 개방되어 2021년 8월부터 효력이 발생할 것이라고 보도했다. 외국 과학자들은 중국 국립천문대에 온라인으로 신청서를 제출할 수 있게 된다.[45][46]
2016년 9월, 시험 관측에서 1,350광년 떨어진 펄서를 발견했다.[63]
2017년 10월, 6개의 펄서를 발견했다.[64]
2021년 5월, 201개의 펄서를 발견했다.[65]
2022년 6월, 최초의 지속적이고 활동적인 고속 전파 폭발(FRB)을 발견했다.[66]
2023년 2월, 전파망원경이 지금까지 740여 개의 새로운 펄서를 발견했다고 중국과학원 국가천문대가 14일 밝혔다.[71]
2021년 상반기 톈옌 우주망원경에 대한 논문 3편이 나오면서 펄서 30개 이상을 발견했다. 신호와 잡음을 기반한 탐색 방법, 관측 방법, 회전주기가 게재되어있다. 다수의 펄서 발견으로 톈옌망원경은 약한 신호를 감지하는 데에 있어 전례 없는 이점을 갖고 있다고 한다.[72] 천문학자 크리스텐슨과 힌드먼은 1952년 우리 은하에 거대한 나선팔 4개가 존재한다는 것을 확인하였다. 펄서는 자전하며 주기적으로 펄스 형태의 전파를 방출하는 중성자별을 지칭한다.[73] 은하지도를 작업하는 과정에서 스피처 적외선 우주망원경으로 뚜렷한 나선팔은 3개란 주장을 얘기하며 나선팔 개수에 관한 논쟁이 오가고 있을 때,
현재 지구에 존재하는 가자아 거대한 전파망원경인 톈옌(FAST)이 새로운 거대 구조를 발견하게 된다. 우리 은하 중심에서 7만 2000광년 떨어진 곳에서 둥글고 길게 이어진 새로운 가스 구름의 분포를 발견하였다. 이 가스 필라멘트는 길이 약 3600광년이며 두께는 700광년으로 확인되었다. 이 필라멘트가 고양이 꼬리 같다고 하여 캣테일이라고 명명되었다.
톈옌 관계자에 따르면, 톈옌 망원경을 통해 외계문명일 가능성이 있는 신호를 포착했다고 전했다.[74]
4. 1. 펄서 탐색
톈옌은 여러 용도로 사용되는데, 천문현상을 해석하고 우주선의 관측 통제 및 통신등에 활용하려는 목적을 갖고 있다.[71] 2016년 10월 톈옌은 브레이크스루 리슨 SETI 프로젝트에 참여하여 우주에서 지적인 외계 통신을 탐색했다.[43]톈옌은 펄서 관측에 있어 중요한 역할을 수행한다. 2023년 2월, 중국과학원 국가천문대는 톈옌이 지금까지 740여 개의 새로운 펄서를 발견했다고 발표했다.[71] 2021년 상반기에는 톈옌 우주망원경에 대한 논문 3편이 발표되었으며, 이를 통해 30개 이상의 펄서를 발견했다. 이 논문들에는 신호와 잡음을 기반한 탐색 방법, 관측 방법, 회전주기가 게재되어 있다. 다수의 펄서 발견으로 톈옌 망원경은 약한 신호를 감지하는 데에 있어 전례 없는 이점을 갖고 있다고 평가받는다.[72] 2016년 9월 시험 관측에서는 1,350광년 떨어진 펄서를 발견했고,[63] 2017년 10월에는 6개의 펄서를 발견했다.[64] 2021년 5월까지 201개의 펄서를 발견했으며,[65] 2022년 6월에는 최초의 지속적이고 활동적인 고속 전파 폭발(FRB)을 발견했다.[66]
펄서는 자전하며 주기적으로 펄스 형태의 전파를 방출하는 중성자별을 지칭한다.[73] 1952년 천문학자 크리스텐슨과 힌드먼은 우리 은하에 거대한 나선팔 4개가 존재한다는 것을 확인하였다.[73] 이후 스피처 적외선 우주망원경이 뚜렷한 나선팔은 3개란 주장을 제기하며 나선팔 개수에 관한 논쟁이 있었는데, 톈옌이 우리 은하 중심에서 7만 2000광년 떨어진 곳에서 둥글고 길게 이어진 새로운 가스 구름(길이 약 3600광년, 두께 700광년)의 분포를 발견하면서 새로운 국면을 맞았다. 이 가스 필라멘트는 고양이 꼬리 같다고 하여 캣테일이라고 명명되었다.
톈옌 관계자에 따르면, 톈옌 망원경을 통해 외계문명일 가능성이 있는 신호를 포착했다고 전했다.[74]
4. 2. 중성 수소 관측
톈옌은 대규모 중성 수소 관측을 과학적 목표중 하나로 삼고 있다.[41] 1952년 천문학자 크리스텐슨과 힌드먼은 우리 은하에 거대한 나선팔 4개가 존재한다는 것을 확인하였다.[73] 이후 은하지도를 작업하는 과정에서 스피처 적외선 우주망원경이 뚜렷한 나선팔은 3개란 주장을 제기하며 나선팔 개수에 관한 논쟁이 있었다.톈옌은 우리 은하 중심에서 7만 2000광년 떨어진 곳에서 둥글고 길게 이어진 새로운 가스 구름(캣테일)의 분포를 발견하였다. 이 가스 필라멘트는 길이 약 3600광년이며 두께는 700광년으로 확인되었다.
4. 3. 외계 지적 생명체 탐색 (SETI)
톈옌은 여러 용도로 사용되는데, 천문현상을 해석하고 우주선의 관측 통제 및 통신 등에 활용하려는 목적을 갖고 있다.[71] 톈옌 망원경을 통해 외계 문명일 가능성이 있는 신호를 포착했다는 보고가 있다.[74]FAST 웹사이트는 이 전파 망원경의 과학적 목표로 다음을 나열하고 있다:[41]
FAST 망원경은 2016년 10월 브레이크스루 리슨 SETI 프로젝트에 참여하여 우주에서 지적인 외계 통신을 탐색했다.[43] 2020년 2월, 과학자들은 망원경을 이용한 최초의 SETI 관측 결과를 발표했다.[44]
중국의 ''환구시보''(Global Times)는 500미터 FAST 망원경이 2021년 4월부터(신청서 검토 시작) 전 세계 과학계에 개방되어 2021년 8월부터 효력이 발생할 것이라고 보도했다. 외국 과학자들은 중국 국립천문대에 온라인으로 신청서를 제출할 수 있게 된다.[45][46]
4. 4. 고속 전파 폭발 (FRB) 연구
톈옌은 펄서 관측 및 고속 전파 폭발(FRB) 연구에 활용된다. 2016년 10월 브레이크스루 리슨 SETI 프로젝트에 참여하여 우주에서 지적인 외계 통신을 탐색했다.[43] 2022년 6월에는 최초의 지속적이고 활동적인 FRB를 발견했다.[66] 2016년 9월 시험 관측에서 1,350광년 떨어진 펄서를 발견했고,[63] 2017년 10월에는 6개의 펄서를,[64] 2021년 5월에는 201개의 펄서를 발견했다.[65] 2021년 상반기에는 톈옌 우주망원경에 대한 논문 3편이 발표되면서 30개 이상의 펄서를 발견했으며, 신호와 잡음을 기반한 탐색 방법, 관측 방법, 회전주기가 게재되었다. 다수의 펄서 발견으로 톈옌 망원경은 약한 신호를 감지하는 데에 있어 전례 없는 이점을 갖고 있다고 한다.[72] 2023년 2월에는 중국과학원 국가천문대가 톈옌이 지금까지 740여 개의 새로운 펄서를 발견했다고 밝혔다.[71]4. 5. 기타 연구
톈옌은 여러 용도로 사용되는데, 천문현상을 해석하고 우주선의 관측 통제 및 통신 등에 활용하려는 목적을 갖고 있다.[71]2023년 2월, 중국과학원 국가천문대는 톈옌이 지금까지 740여 개의 새로운 펄서(pulsar)를 발견했다고 밝혔다.[71] 2021년 상반기에는 톈옌 우주망원경에 대한 논문 3편이 발표되면서 30개 이상의 펄서를 발견했다. 이 논문에는 신호와 잡음을 기반한 탐색 방법, 관측 방법, 회전주기가 게재되어 있으며, 다수의 펄서 발견으로 톈옌 망원경이 약한 신호를 감지하는 데에 있어 전례 없는 이점을 갖고 있다고 평가받았다.[72] 펄서는 자전하며 주기적으로 펄스 형태의 전파를 방출하는 중성자별이다.[73]
천문학자 크리스텐슨과 힌드먼은 1952년 우리 은하에 거대한 나선팔 4개가 존재한다는 것을 확인하였다.[73] 이후 스피처 적외선 우주망원경이 뚜렷한 나선팔은 3개라는 주장을 제기하며 나선팔 개수에 관한 논쟁이 벌어졌다. 이 와중에, 현재 지구에 존재하는 가장 거대한 전파망원경인 톈옌(FAST)이 새로운 거대 구조를 발견하였다. 우리 은하 중심에서 7만 2000광년 떨어진 곳에서 둥글고 길게 이어진 새로운 가스 구름의 분포를 발견하였는데, 이 가스 필라멘트는 길이 약 3600광년이며 두께는 700광년으로 확인되었다. 이 필라멘트는 고양이 꼬리 같다고 하여 캣테일이라고 명명되었다.
톈옌 관계자에 따르면, 톈옌 망원경을 통해 외계 문명일 가능성이 있는 신호를 포착했다고 전했다.[74] FAST 웹사이트는 이 전파 망원경의 과학적 목표를 다음과 같이 나열하고 있다:[41]
FAST 망원경은 2016년 10월 브레이크스루 리슨 SETI 프로젝트에 참여하여 우주에서 지적인 외계 통신을 탐색했다.[43] 2020년 2월, 과학자들은 망원경을 이용한 최초의 SETI 관측 결과를 발표했다.[44]
중국의 ''환구시보''(Global Times)는 500미터 FAST 망원경이 2021년 4월부터(신청서 검토 시작) 전 세계 과학계에 개방되어 2021년 8월부터 효력이 발생할 것이라고 보도했다. 외국 과학자들은 중국 국립천문대에 온라인으로 신청서를 제출할 수 있게 된다.[45][46]
톈옌은 시험 관측에서 여러 성과를 거두었는데, 2016년 9월에는 1,350광년 떨어진 펄서를 발견했고,[63] 2017년 10월에는 6개의 펄서를 발견했다.[64] 2021년 5월에는 201개의 펄서를 발견했으며,[65] 2022년 6월에는 최초의 지속적이고 활동적인 고속 전파 폭발(FRB)을 발견했다.[66]
5. 아레시보 전파 망원경과의 비교
FAST의 기본 설계는 아레시보 전파 망원경과 유사하다. 두 망원경 모두 카르스트 석회암 내의 자연적인 움푹 들어간 곳에 설치된 반사경을 가지고 있으며, 구멍이 뚫린 알루미늄 패널로 만들어졌고, 그 위에 이동 가능한 수신기가 매달려 있다. 또한 두 망원경 모두 주 반사경의 물리적 크기보다 작은 유효 구경을 가지고 있다.[47][48] 하지만 크기 외에도 다음과 같은 상당한 차이점이 존재한다.[47][48]
첫째, 아레시보의 접시는 구형으로 고정되어 있었다. 모양을 미세 조정하기 위해 강철 케이블에 매달려 있고, 그 아래에 지지대가 있었지만, 수동으로 작동되었으며 유지 보수 중에만 조정되었다.[47] 또한 그레고리식 구성을 사용하여 구면 수차를 보정하기 위해 두 개의 추가 반사경이 매달린 고정된 구형 모양을 가지고 있었다.[49]
둘째, 아레시보의 수신기 플랫폼은 고정되어 있었다. 주 지지 케이블은 정적이었고, 유일한 전동 부분은 열팽창을 보상하는 세 개의 고정식 윈치였다.[47] 안테나는 플랫폼 아래의 회전 암을 따라 움직여 방위각을 제한적으로 조정할 수 있었지만,[47] 아레시보는 방위각에 제한이 없었고, 천정각에만 제한이 있었다. 더 작은 움직임 범위로 인해 천정에서 19.7° 이내의 물체만 관측할 수 있었다.[50]
셋째, 아레시보는 더 높은 주파수를 수신할 수 있었다. 아레시보의 더 견고한 설계는 3 cm 파장(10 GHz)까지 선명한 초점을 유지할 수 있게 해 주었다. 반면 FAST는 10 cm(3 GHz)로 제한된다. 2차 반사경의 위치 제어를 개선하면 6 cm(5 GHz)까지 밀어낼 수 있겠지만, 주 반사경이 한계가 된다.
넷째, FAST 접시는 훨씬 더 깊어 더 넓은 시야를 제공한다. FAST의 곡률 반경은 300m이며, 아레시보의 265.17m보다 약간 크므로, 110.45°의 호를 형성한다. (아레시보의 경우 67.4°) 아레시보의 304.8m의 전체 구경은 천정에 있는 물체를 관측할 때 사용할 수 있었지만, 매우 좁은 주파수 범위를 가진 선형 피드에서만 가능했고, 2017년부터 손상으로 인해 사용할 수 없었다.[51] 대부분의 아레시보 관측에서는 유효 구경이 천정에서 약 221m인 그레고리식 피드를 사용했다.[51][47]
다섯째, 아레시보의 더 큰 2차 플랫폼에는 여러 개의 ''송신기''가 있어, 전파 천문학이 가능한 세계 몇 안 되는 기기 중 하나였다. NASA가 자금을 지원하는 행성 레이더 시스템을 통해 아레시보는 수성에서 토성에 이르기까지 고체 물체를 연구하고, 특히 지구 근접 천체에 대해 매우 정확한 궤도 결정을 수행할 수 있었다. 아레시보는 또한 전리층 연구를 위한 여러 NSF 자금 레이더(이온층 관측기)를 포함했다. 이러한 강력한 송신기는 FAST의 작은 수신기 캐빈에 비해 너무 크고 무거워서, FAST는 행성 방어에 참여할 수 없지만, 이론적으로는 쌍방향 레이더 시스템의 수신기로 사용할 수 있다.
6. 사회적 영향 및 문제점
직경 500미터 구면 전파망원경 건설과 "완충권" 설치로 인해 약 1만 명(보도에 따라 약 9,000명)의 주민이 강제 이주되었다.[67] 신화사는 이주 후 주민들의 생활 수준이 더 나아질 것이라고 보도했지만, 지역 주민들의 소송도 발생했다.[67] 이는 중국 정부가 과학기술 발전이라는 명목 하에 소수 주민들의 권익을 침해한 사례로 볼 수 있다. 특히 강제 이주 과정에서 충분한 보상이나 이주 대책이 미흡했을 가능성이 제기되며, 이는 사회적 불평등을 심화시키는 요인으로 작용할 수 있다.
6. 1. 주민 이주 문제
직경 500미터 구면 전파망원경 건설과 "완충권" 설치로 인해 약 1만 명(보도에 따라 약 9,000명)의 주민이 강제 이주되었다.[67] 신화사는 이주 후 주민들의 생활 수준이 더 나아질 것이라고 보도했지만, 지역 주민들의 소송도 발생했다.[67]6. 2. 관광 산업 개발
망원경과 "완충권" 건설과 관련하여, 약 1만 명 (보도에 따라 약 9,000명)의 주민 강제 이주가 이루어졌다. 이에 대해 국영 언론 신화사는 "(이주 후에는) 더 나은 생활 수준을 기대할 수 있다"고 보도했지만, 지역 주민들의 소송도 발생했다.[67]참조
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