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天文学中的射电波源与射电干涉技术与天体物理学天文学是一门研究宇宙中天体的性质、原理和演化历史等科学，而射电天文学则是天文学的分支之一，它利用射电波进行观测和研究。
射电波源是射电天文学中非常重要的研究对象，而射电干涉技术则是实现对射电波源进行观测和研究的重要手段，以及天体物理学是研究宇宙中各种天体的物理过程和性质的学科。
本文将探讨天文学中的射电波源与射电干涉技术与天体物理学的关系和意义。
一、射电波源的概念和分类射电波源是指在宇宙中发射出射电波辐射的天体物体。
根据射电波源的性质和特点，可以将其分为两大类：自然射电波源和人造射电波源。
1. 自然射电波源自然射电波源是指在宇宙中存在的由天体物质发射出的射电波辐射。
常见的自然射电波源主要有银河系中心的射电源、银河系中的射电晕、星际射电源、银河系外的射电源等。
它们的研究对于我们了解宇宙的结构和演化具有重要意义。
2. 人造射电波源人造射电波源是指人为制造或发射的射电波辐射。
比如人造卫星、雷达等。
人造射电波源的研究和利用主要用于通信、导航、遥感等领域。
二、射电干涉技术的原理和应用射电干涉技术是利用多个射电望远镜进行观测和数据处理的技术。
其基本原理是将多个望远镜分布在一定的范围内，通过测量不同位置上接收到的射电波的干涉信号，从而获得更高分辨率的观测结果。
利用射电干涉技术可以实现天体的高分辨率成像、测量射电波源的角尺度和空间分布、探测微弱的天体信号等。
这些观测和研究对于我们理解宇宙的结构、了解天体的演化过程以及研究射电源的形成和性质等方面具有重要意义。
三、射电波源与天体物理学的关系与意义射电波源是研究宇宙的重要窗口之一，它们的研究有助于我们了解宇宙的起源与演化、探索天体的物理过程和性质等。
射电波源与天体物理学之间有着紧密的联系。
1. 研究天体的物理过程和性质射电波源的观测和研究可以为我们揭示天体的物理过程和性质提供重要线索。
通过观测天体的射电波辐射可以了解其辐射机制、电磁场分布、磁场强度等。
天体物理学的研究和应用天体物理学是一门研究天体运动及其属性的学科。
包括恒星、行星、银河系、黑洞、宇宙射线等天体的研究。
现代天体物理学是从天文学和物理学的结合发展起来的。
天体物理学的研究和应用，可以深入了解宇宙的演化和性质，也可以为航天科技、天气预报、地震预警、电力设备等提供技术支撑。
下面，本文将从天体物理学的研究和应用两个方面来阐述。
一、天体物理学的研究1. 恒星的演化恒星是天文领域中的一个热门研究课题。
恒星的形成、结构、内部物理过程、测量以及演化过程是恒星物理学的重要内容。
恒星的演化就可以告诉我们，星球是如何形成的，它们的大小、温度和寿命等等。
恒星的演化形成了恒星主序列等光谱分类方式，定义了“绿豆”和更大的恒星（红矮星和棕矮星），表明了许多特定类型的星体，如中子星和白矮星。
2. 宇宙射线的研究宇宙射线是由宇宙中离子和原子核所组成的粒子带电流，也包括来自太阳风，银河系和其他天体的粒子。
天体物理学家们对宇宙射线的研究，可以获得宇宙中各种粒子的能量分布、能谱、特性以及宇宙中物质的构成。
研究宇宙射线还可从中获取关于宇宙射线的来源，包括超新星爆炸和其他各种事件的信息。
而这些信息则可以帮助我们了解宇宙中的能量和物质是如何操作和表现的。
3. 黑洞的研究黑洞是天体物理领域中最具代表性的物体之一，是当代宇宙物理学的重要领域。
黑洞通常是由大量物质坍塌形成的、极度强大的重力场。
研究黑洞有利于了解它们所设法吸收的各种物质，包括射电天文学、X射线天文学等各领域的成果。
二、天体物理学的应用1. 航天科技天体物理学的研究和技术成果在航空航天领域具有广泛的应用, 其中涉及到人造卫星、航天堡垒、球型天文望远镜和太阳帆等领域。
如美国 NASA的“开普勒”空间望远镜，是通过天体物理学的研究来寻找太阳系外引力行星的存在。
2. 天气预报天气预报是人们日常生活中十分关注的一个话题。
在现代天气预报技术中，天体物理技术被广泛使用。
如太阳活动的变化，对地球磁场、大气层中的电离层产生影响，进而影响短波通信、卫星导航等这些需要放电的通讯设施。
南仁东（1945年2月-2017年9月15日），出生于吉林辽源，毕业于清华大学，中国天文学家，“中国天眼”的主要发起者和奠基人，“人民科学家”国家荣誉称号获得者。
南仁东曾任FAST工程首席科学家兼总工程师，主要研究领域为射电天体物理和射电天文技术与方法，曾获全国创新争先奖、改革先锋称号、改革先锋奖章。
2017年9月15日因病逝世，享年72岁。
南仁东于1945年出生在吉林省辽源市龙山区，6岁上学，先后就读于辽源中兴小学校、辽源四中、辽源五中，因学习成绩异常突出，屡获学校表彰。
1963年，南仁东以高考平均98.6分（百分制）的优异成绩夺得“吉林省理科状元”称号，并考入清华大学无线电系。
1963年9月-1968年7月，就读于清华大学无线电系真空及超高频技术专业，获学士学位。
1978年9月－1987年7月，就读于中国科学院研究生院（导师王绶琯），先后获理学硕士和博士学位。
1984年始，南仁东使用国际甚长基线网对活动星系核进行系统观测研究。
在这一领域的早期发展阶段，主持完成欧洲及全球网十余次观测。
首次在国际上应用VLBI“快照”模式，取得丰富的天体物理成果；VLBI混合成图，达到国际最高动态范围水平。
建立中国相关后图像处理中心，使80年代中国进行VLBI数据分析成为可能。
1993年，在日本国际无线电科学联盟大会上，科学家们提出，在全球电波环境继续恶化之前，建造新一代射电望远镜，接收更多来自外太空的讯息。
南仁东跟同事们说：“咱们也建一个吧。
”1994年7月，500米口径球面射电望远镜（FAST）工程概念提出。
1994年始，南仁东提出利用喀斯特洼地作为望远镜台址，建设巨型球面望远镜作为国际SKA的单元，开始启动贵州选址工作。
为了给500米口径球面射电望远镜（FAST）工程选址，带着300多幅卫星遥感图，跋涉在中国西南的大山里，先后对比了1000多个洼地，时间长达12年。
1995年11月，“大射电望远镜”中国推进委员会成立，由南仁东任主任。
天体物理学的前沿研究引言天体物理学是研究宇宙中各种天体及其物理性质的学科。
它涉及到广阔的领域，包括宇宙起源、星系结构、恒星演化、宇宙背景辐射等等。
近年来，随着科学技术的不断发展和观测能力的提高，天体物理学研究进入了一个前所未有的高速发展时期。
本文将介绍天体物理学的一些前沿研究领域。
研究领域1. 宇宙起源和演化宇宙起源和演化是天体物理学的核心议题之一。
宇宙大爆炸理论提供了宇宙起源的基本框架。
通过观测宇宙背景辐射，科学家们可以了解到宇宙早期的演化过程，比如宇宙的膨胀速度、密度分布等等。
此外，利用大型天文望远镜观测遥远的星系，科学家们可以研究宇宙的大尺度结构，揭示星系形成和演化的规律。
2. 恒星结构和演化恒星是宇宙中最基本的天体，它们的结构和演化对于理解宇宙的物理过程至关重要。
近年来，科学家们通过数值模拟和观测研究等手段，对恒星结构和演化进行了深入探究。
例如，研究超新星爆发可以帮助我们了解恒星的寿命和死亡方式；研究恒星的核聚变过程可以揭示恒星内部的物理机制。
3. 暗物质和暗能量暗物质和暗能量是当前天体物理学研究的热点问题之一。
观测数据表明，宇宙中的可见物质只占总质量的一小部分，大部分质量是由暗物质组成的。
暗物质是一种不与电磁波相互作用的物质，目前它的性质还不完全清楚。
暗能量是一种推动宇宙加速膨胀的力量，也是目前天体物理学中的一个谜团。
科学家们借助大型望远镜和其他观测设备，通过观测星系的运动和宇宙背景辐射的变化等，试图揭示暗物质和暗能量的本质。
4. 引力波引力波是爱因斯坦广义相对论的重要预言之一。
它是一种由质量运动产生的弯曲时空传播的波动。
2015年，科学家们首次观测到引力波，这是物理学史上的重大突破。
引力波观测不仅验证了广义相对论的正确性，还揭示了黑洞碰撞、中子星融合等一系列宇宙现象。
未来，引力波观测将成为天体物理学的重要手段之一。
5. 高能天体物理学高能天体物理学研究的是宇宙中高能天体和高能过程。
这类天体包括宇宙射线源、伽马射线爆发、中子星、黑洞等等。
天体物理学的前沿进展和挑战天体物理学是一门研究宇宙天体的运动、结构、物理特性和演化的学科，自“飞船时代”以来，这一领域一直得到了广泛发展和研究。
天体物理学的前沿进展和挑战对于深入探究宇宙谜团，理解宇宙演化和人类发展具有重要意义。
一、射电天文学的前沿进展和挑战射电天文学目前是天体物理学中最为活跃的领域之一，各类大型射电望远镜的建设和发展，极大促进了射电天文学的发展。
目前，中国28米射电望远镜（FAST）已经成功建成，成为全球最大的单口径射电望远镜。
FAST能够扫描非常遥远的空间，发现新的脉冲星和银河系的物质分布等，它的建设也引起了学界和公众相当大的关注。
然而，射电天文学面对的挑战也十分严峻。
天文学家需要寻找新的技术手段和方法，解决借助射电望远镜所获得数据的处理和采集等问题。
另外，射电空间天气和人类无线电信号干扰等也成为射电天文学面临的严重问题。
二、高能天体物理学的前沿进展和挑战高能天体物理学是一门研究极端天体和高能现象的学科，其中包括中子星、黑洞、宇宙线、伽马射线暴等一系列天体现象。
目前，伽马射线望远镜已经获得了突破性的进展，例如“大范围伽马射线望远镜”（LHAASO）项目的建设，能够检测到更加广阔的高能宇宙射线区域，从而为高能天体物理学的发展贡献出更多的数据。
然而，高能天体物理学依然面临着挑战。
在极端天体的探测和研究方面，研究者们需要突破理论和技术的难题，如何获得更加精准、丰富的数据等。
三、暗物质的前沿进展和挑战暗物质是未知的物质形态，它所构成的微弱引力场影响着整个宇宙星系的演化，正在成为天体物理学中的热点研究领域之一。
在暗物质的研究中，超散射声波探针（CCD）技术是一种新兴的研究方式，它能够通过灰色矮星的质量测量来揭示暗物质性质。
然而，暗物质的研究目前仍然处于空白状态，挑战也比较困难。
需要进行更加精确和多方面的数据处理和采集，同时还需要发展更先进的检测技术。
四、结语天体物理学前沿进展和挑战是一项极其重要的工作，凭借着不断地科学探索和技术创新，人类对宇宙的理解和认知也将越来越深入。
1，南仁东（1945年2月-2017年9月15日），出生于吉林辽源，毕业于清华大学，中国天文学家，“中国天眼”的主要发起者和奠基人，“人民科学家”国家荣誉称号获得者。
2，南仁东曾任FAST工程首席科学家兼总工程师，主要研究领域为射电天体物理和射电天文技术与方法，曾获全国创新争先奖、改革先锋称号、改革先锋奖章。
2017年9月15日因病逝世，享年72岁。
3，南仁东出生在吉林省辽源市龙山区，6岁上学，先后就读于辽源中兴小学校、辽源四中、辽源五中，因学习成绩异常突出，屡获学校表彰。
1963年，南仁东以高考平均98.6分（百分制）的优异成绩夺得“吉林省理科状元”称号，并考入清华大学无线电系。
1963年9月-1968年7月，就读于清华大学无线电系真空及超高频技术专业，获学士学位。
1978年9月－1987年7月，就读于中国科学院研究生院（导师王绶琯），先后获理学硕士和博士学位。
1984年始，南仁东使用国际甚长基线网对活动星系核进行系统观测研究。
在这一领域的早期发展阶段，主持完成欧洲及全球网十余次观测。
首次在国际上应用VLBI“快照”模式，取得丰富的天体物理成果；VLBI混合成图，达到国际最高动态范围水平。
建立中国相关后图像处理中心，使80年代中国进行VLBI数据分析成为可能。
4，1993年，在日本国际无线电科学联盟大会上，科学家们提出，在全球电波环境继续恶化之前，建造新一代射电望远镜，接收更多来自外太空的讯息。
南仁东跟同事们说：“咱们也建一个吧。
”1994年7月，500米口径球面射电望远镜（FAST）工程概念提出。
5，1994年始，南仁东提出利用喀斯特洼地作为望远镜台址，建设巨型球面望远镜作为国际SKA的单元，开始启动贵州选址工作。
为了给500米口径球面射电望远镜（FAST）工程选址，带着300多幅卫星遥感图，跋涉在中国西南的大山里，先后对比了1000多个洼地，时间长达12年。
16，995年11月，“大射电望远镜”中国推进委员会成立，由南仁东任主任。
探索宇宙的射电天文学射电天文学是一门探索宇宙的重要科学领域。
通过使用射电望远镜观测和研究宇宙中的射电信号，科学家们可以揭示宇宙的起源、演化和结构。
本文将从射电天文学的历史发展、射电波的特性、射电望远镜的技术以及射电天文学的研究领域等方面来探索宇宙的奥秘。
一、历史发展射电天文学起源于20世纪初，当时科学家们开始使用无线电技术进行天文观测。
在20世纪30年代，卡尔·简森和巴尔琪两位天文学家首次发现了宇宙中的射电信号。
随后，随着技术的进步，射电天文学得到了迅速发展。
50年代，英国科学家Jocelyn Bell首次发现了脉冲星，这一发现为射电天文学的研究带来了突破性进展。
二、射电波的特性射电波是一种电磁波，波长范围从几毫米到几十米不等。
相比可见光波长的尺度，射电波的波长十分长，因此能够穿透星际尘埃和气体云，观测到遥远天体的信息。
此外，射电波还可以穿越大气层，在地球上几乎任何地方都可以进行观测。
三、射电望远镜的技术射电望远镜是进行射电天文学观测的关键设备。
目前，世界上有许多大型的射电望远镜，如西格玛望远镜、LOFAR望远镜等。
这些望远镜都采用了先进的技术，如干涉技术和射电光学技术，来提高观测的分辨率和灵敏度。
通过这些望远镜的观测，科学家们可以获取到更加精确的宇宙射电信息。
四、射电天文学的研究领域射电天文学的研究领域非常广泛，涉及到宇宙学、星系形成与演化、恒星物理以及行星磁场等多个方面。
一方面，射电天文学可以用来研究宇宙大尺度结构和暗物质、暗能量等宇宙学问题；另一方面，通过观测射电信号，科学家们可以了解星系的形成和演化过程，揭示其中的物理机制；此外，射电天文学还可以研究天体中的恒星物理过程、行星磁场等其他重要现象。
五、未来展望射电天文学的技术和研究方法在不断进步和更新，为我们揭示宇宙奥秘提供了更多的机会。
未来，随着新一代射电望远镜的建成和运行，我们有望在更广阔的频率范围内观测和研究射电信号，探索更广阔的宇宙领域。
物理学中射电天文学的研究与应用射电天文学是广义相对论和天体物理学的重要分支之一，利用被天体释放出的射电波进行探测、研究和解释宇宙中的物质和能量。
射电天文学的发展历程包括了技术手段、理论框架的不断拓展和创新，涉及多个领域的交叉合作。
本文将从物理学角度探讨射电天文学的研究和应用，探索它对于人类认知宇宙的意义和价值。
一、射电天文学的技术手段射电天文学的核心在于探测射电波，而探测的精度和效率直接影响天体的观测和研究。
射电波的探测需要强大敏感的设备和高效率的信号处理技术。
目前，世界上多个国家和地区都拥有自己的射电望远镜网络和数据中心，发表了不少重要成果。
以中国为例，近年来陆续建成了"天眼"、“千阳”、“银河-1”等大型射电望远镜，可接收来自宇宙中距离地球数光年以外的龙卷风形式等各种神秘射电脉冲信号，获取有关黑洞、星系、脉冲星等天体的重要数据和信息，尤其是"天眼"的建成，将推动中国射电天文学成果在全球有更大的影响力。
二、射电天文学的研究热点射电天文学的研究范围极其广泛，覆盖了宇宙中各种天体和物质，以下是一些近年来的研究热点：1. 黑洞与中子星：黑洞是宇宙中一种极其奇特的天体，拥有极强的引力，它的形成和活动过程涉及多种物理学现象和过程。
中子星是一种特殊的恒星，拥有非常强的磁场，它的星外大气层、磁层和星风等特性也需要射电波进行探测和研究，这些研究对于理解宇宙的演化和形成过程、理论物理学和天体物理学的发展有着不可替代和重要的意义。
2. 星系结构和形成：星系是宇宙中最大的天体结构，它们的内部结构、演化和形成都是引人注目的问题。
射电波不仅可以揭示星系内部的各种物理学现象和过程，还可以发现它们的外部环境的复杂特性和变化规律，如暗物质的探测、星系和星系团的结构和演化等。
3. 宇宙射线和宇宙背景辐射：宇宙射线是宇宙中非常高能的粒子，它们来自于各种天体和宇宙环境，对宇宙的演化和天体物理学的研究有着非常重要的价值。
天体物理学的前沿探索在浩瀚无垠的宇宙中，天体物理学家们始终站在知识的边疆，用无比的热情和创新的工具，解读着星辰的秘密。
他们透过望远镜的镜头，穿越时间和空间，寻找着宇宙的起源、结构和最终命运的线索。
这是一个既古老又年轻的领域，它的前沿探索既是对基础科学的深刻追求，也是对人类未来可能达到的科技高度的一次大胆想象。
近年来，随着科技的迅猛发展，天体物理学正经历着一场前所未有的变革。
其中，引力波的探测技术成为了开辟新天地的钥匙。
2015年，人类首次直接探测到引力波，这一发现被誉为哥白尼革命以来最伟大的成就之一。
引力波的探测为我们提供了观测宇宙的全新窗口，使我们能够“听到”黑洞碰撞、中子星旋转等极端天体事件所发出的宇宙之声。
除了引力波天文学的兴起，对暗物质和暗能量的研究也一直是天体物理学中的热点问题。
尽管这两种神秘的物质至今仍未被直接观测到，但它们对宇宙的大尺度结构和演化起着决定性的作用。
科学家们正在利用粒子加速器和深空探测器，试图捕捉到暗物质粒子的踪迹，或是通过精密测量星系的运动来揭示暗能量的性质。
与此同时，天体物理学的发展同样离不开对系外行星的研究。
随着太空望远镜性能的不断提升，我们发现了许多类地行星，激起了人们对宇宙生命可能存在的无限遐想。
研究这些行星的大气组成、温度条件以及可能存在的水源，不仅有助于我们理解地球以外的世界，更为寻找地外生命提供了可能性。
未来的天体物理学还将更加深入地探讨黑洞、中子星和夸克星等高密度天体的性质。
随着量子引力理论和高能物理的发展，我们或许能够揭开这些天体的神秘面纱，甚至理解宇宙中最为极端环境下的物理规律。
天体物理学的前沿探索是一场激动人心的冒险，它不断挑战着人类的想象力和创造力。
每一个新发现都可能是改写教科书的革命性进展，每一项新技术的应用都可能打开通往未知世界的大门。
正是这些勇于探索的科学家，以他们的智慧和毅力，为人类在宇宙之中的位置绘制出越来越清晰的轮廓。
一、关键科学问题及研究内容FAST的建成将是中国首次在射电这一重要天文频段拥有最先进的望远镜。
与其他射电望远镜相比，FAST在设计理念及工程概念上具有创新性：利用天然的喀斯特洼坑作为台址、数千块可调节的单元构成500米球冠主动反射面、采用轻型索拖动机构和并联机器人实现馈源接收机高精度指向跟踪及定位；突破了望远镜的百米工程极限，实现了造价大幅度降低。
FAST的设计和建造综合体现了我国的高技术创新能力。
FAST座落于射电环境宁静的贵州喀斯特洼地，并具有世界上最大的连续孔径，它必将对天文学产生非同寻常的影响。
与最接近它的先驱——Arecibo望远镜相比，FAST的原始灵敏度要好倍，巡天速度要高10倍，并将覆盖2～3倍多的天区。
FAST在多项指标上将比国际前沿设备提高一个量级，并且有能力探索新的参数空间，因此很可能获得预料之外的发现。
天文学是由观测主导的学科。
FAST的波段从70MHz到3GHz覆盖了以下对天体物理至关重要的观测量（按预期占用FAST观测时间排序）: 原子氢线（HI）、脉冲星、多种分子和其他原子谱线、脉泽源和射电连续谱。
通过对这些可观测量的系统及探索性研究，我们将集中在四个射电天文的大方向上作扎实的工作，力争在四个方面的研究上取得突破：1）宇宙学和星系演化；2）星际介质和恒星形成；3）脉冲星物理和应用；4）行星射电辐射。
对应的主要观测量为：1）HI和射电点源；2）HI和谱线及脉泽；3）脉冲星；4）射电连续谱。
本项目的规划完全立足于使用已有设备的科研经验作有根据的展望。
下面大体依据可观测天体的天文距离由远而近的顺序来介绍研究内容, 最后介绍关键技术开发（接收机）和FAST的早期科学设想。
1）宇宙起源和星系演化宇宙起源、天体起源和生命起源是自然科学中的首要问题，它们可通过大型单天线射电望远镜来探究。
凭借FAST空前的接收面积、大天区覆盖及顶级的接收机系统，通过在低频射电波段对物质和能量进行精确测量，可为探究这些问题做出独一无二的贡献。
在射电频段，望远镜能够观测的宇宙气体主要成份是中性原子氢（中性氢，HI）。
含气体的星系在光学波段的可见度取决于其恒星形成历史，通过巡天对气体宇宙进行完整普查，将提供独立于基于光学观测的宇宙学和星系演化的信息。
基于冷暗物质模型（ΛCDM）的大尺度结构模拟已经取得了广为接受的成果（例如Springel et al., 2005, Nature, 435, 629），是宇宙学研究中的一个激动人心的进展。
但是需要特别注意的是，这些模拟是在不知道暗物质和暗能量实际成份及物理状态的条件下进行的。
通过把预言的结构与可观测物质的分布进行比较，才可以检验相关的宇宙学关键参数。
目前，失踪伴星系问题，即观测中小质量晕数量较暗物质模拟的预言偏少仍是这种比较检验中的一个未解之谜。
考虑到我们对恒星形成知识的不确定性，以及模拟中对恒星形成非常粗略的处理，这些晕的恒星成份基本上是未知的。
因此，通过一个能达到更小质量完备极限的中性氢巡天，FAST能极大地增加我们对宇宙起源的认识。
中性氢功率谱和红移的关系是研究星系演化的重要信息。
尽管FAST难以探测较高红移（z~1）星系的中性氢，但有可能探测到星系团的中性氢发射（Chang et al., 2010, Nature, 466, 463）。
另外一个巡天模式是定点观测已知红移的源。
Catinella等人（2008, ApJ, 685, L13）使用Arecibo望远镜数小时积分，探测到了红移约为的大质量盘星系。
在同样的观测时间内，FAST将使这些定点巡天的样本量提高一个量级。
我们的研究内容主要是总结目前河外中性氢巡天的数据，力争有创新地研究其在宇宙学上的意义。
建立有预见能力的宇宙学和星系演化模型，解释HI和射电源观测。
在总结的基础上，对有特别意义的天体群如超亮矮星系，申请国际观测时间，争取新发现。
2）星际介质和恒星形成FAST将是研究银河系的一个强有力的仪器。
可以通过观测包括中性氢21厘米谱线、射电连续谱和复合线在内的不同种类的射电信号研究星际介质。
氢是宇宙中最丰富的元素，处原子氢的超精细跃迁是探测它的主要手段。
对银河系及邻近星系进行系统的中性氢巡天是FAST的主要科学目标之一。
目前已有的全天的银河系中性氢巡天的分辨率大约为36角分（Hartmann & Burton, Atlas of Galactic Neutral Hydrogen, 1997）。
世界上主要的射电综合孔径望远镜已经完成了若干对银道面的巡天，这包括加拿大银道面巡天（Canadian Galactic Plane Survey, CGPS, English et al., 1998, PASA, 15, 56）、甚大阵银道面巡天（VLA Galactic Plane Survey, VGPS, Stil et al., 2006, AJ, 132, 1158）和南天银道面巡天（Southern Galactic Plane Survey, SGPS, McClure-Griffiths et al., 2005, ApJS, 158, 178）。
这些巡天覆盖了赤纬约+/度之内银盘的大部分赤经范围，巡天的空间分辨率约1角分、速度分辨率约1km/s。
美国的研究团队正在使用Arecibo 焦面阵（Arecibo Focal Plane Array，ALFA）进行银河系选定区域的大天区中性氢成图观测，包括金牛座分子云和麦哲伦流。
Arecibo中性氢观测的空间分辨率约为角分，速度分辨率约为s。
FAST将使用19波束馈源阵进行银河系中性氢成图观测，其巡天速度将比Arecibo快10倍，空间分辨率将提高约30％，天区覆盖大2～3倍。
因此，FAST中性氢巡天将提供一个在其可见天区内银河系中性氢的全面图像，几乎好于现有的所有巡天。
新恒星在致密星际介质中产生。
恒星和行星的形成是地球文明得以产生的基础。
以太阳为代表的小质量恒星构成了银河系中恒星物质的主体。
小质量恒星的长寿命和大数量为人类世界的演化提供了稳定的环境，并可能确定了演化的时标。
年轻恒星通常可以直接在红外到紫外波段被看到，而射电望远镜特别适合于研究星际介质（ISM）和恒星诞生地的状态。
对于河内观测，FAST的接收面积和L波段接收机使其能以高于km/s的速度分辨率（频谱分辨~），捕捉超过1000 km/s速度范围内的中性氢辐射。
也就是说，FAST在频域拥有4个数量级的动态范围。
这样的高分辨率使细致研究小质量星形成成为可能，为在邻近区域开展该方面研究提供了有利条件。
这其中一个主要的领域是通过吸收谱研究原子氢中冷的成份，这些吸收谱包括中性氢自吸收（HI Self-Absorption, HISA, 例如Gibson et al., 2000, ApJ, 540, 851; Knee & Brunt, 2001, 7, Nature, 412, 308）、中性氢窄自吸收（HI Narrow Self-Absorption, HINSA, 例如Li & Goldsmith, 2003, ApJ, 585, 823）及对背景连续谱源的吸收。
大的光谱动态范围有助于在速度空间将冷气体从星系的中性氢背景里分离出来，并提供其激发条件的信息。
这些吸收特征示踪了原子氢的冷却及原子氢结合成分子氢的历史，这是恒星形成的必要步骤。
大质量星占据了星系质量的小部分并且寿命较短，但它却主导了宇宙学和星系尺度物质的动力学过程及演化。
与小质量恒星形成相比，我们对大质量恒星形成所知更少。
大质量恒星形成的初始条件及其形成过程中的坍缩和物质喷发都有待于进一步研究。
与大质量恒星相伴的核合成及尘埃形成造就了现在存在的大多数重于氦的元素。
FAST提供的四个量级的光谱动态范围使我们可以细致观察大质量恒星形成的动力学过程和大质量星多其环境的反馈影响。
“巨泡”和“烟囱”结构是在银盘尺度上动力学相干结构的例子，它们可能与大质量恒星的形成和死亡都有联系。
研究这些结构的物质和能量组成将提供星际介质演化的整体图像。
我们研究的内容主要是发展对河内中性氢观测和分析的创新手段，例如，氢的窄线吸收(HINSA)。
通过系统的研究现存河内HI巡天，合理的定义FAST的关键课题。
发展和完备对射电波段内各种谱线的认识，探索射电复合线、脉泽等在天体物理上的应用。
3）脉冲星物理和应用脉冲星是大质量恒星演化的最终产物，找到它们需要使用具有较高的频率和时间测量精确性的射电望远镜。
Arecibo和其它现有的射电望远镜将它们的相当一部分观测时间用于脉冲星搜索。
FAST将把这些搜寻扩展到前所未有的灵敏度和天空覆盖，从而为研究银河系中大质量恒星的死亡提供新的信息，如由脉冲星的逃逸速度反推超新星爆发的信息等。
脉冲星也被认为是极端密度、磁场和奇异物态条件下物理的实验室。
脉冲星所提供的精确时间信号也已被用于宇宙尺度引力波的探测，这将可能开启一个观测宇宙的新窗口。
FAST可搜寻毫秒脉冲星、双星系统中的脉冲星、双脉冲星、银河系外脉冲星等。
FAST使用多波束接收机进行巡天预计一年内将发现几千颗银河系内的脉冲星。
如此大规模的巡天很可能发现有趣且极端奇异的天体。
在这些可能的发现中，最重要的是脉冲星-黑洞双星系统。
对它的观测将得到黑洞的精确信息。
此外，FAST还可能发现亚毫秒脉冲星和质量明显大于倍太阳质量的脉冲星。
这将限制超核物质密度下的物态方程，并进一步提供强相互作用的信息。
从这一点上看，脉冲星是研究引力相互作用和强相互作用的独特实验室。
FAST所发现的大量脉冲星可用于研究恒星的晚期演化和超新星过程以及研究星际介质分布的精细结构等。
在FAST建成初期的调试阶段，有望发现仙女座星系M31中的几十颗脉冲星。
FAST也可能发现本星系群中的其它星系（如M33）内的脉冲星。
Smits等人（Smits et al., 2009, A&A, 505, 919)使用PSRPOP软件进行了FAST L波段脉冲星巡天蒙特卡洛模拟，表明FAST将探测到5000颗脉冲星，其中4000颗将是新的发现。
新发现毫秒脉冲星的数量约为总数的1/10。
脉冲星本身具有精确的守时特性，这使其成为探测广义相对论预言的引力波的独特手段。
FAST将进行最精确的脉冲星计时观测，这将大大提高探测来自大质量双黑洞和大爆炸的引力波的灵敏度。
经过5年的高精度（约30ns）计时观测，FAST将探测到背景引力波，或者排除现有的大质量双黑洞和宇宙弦模型。
如果FAST加入到国际脉冲星测时阵（IPTA），这一时间还可能提前。
我们研究的主要内容是发展和完善自己的脉冲星观测手段。
这包括，研发新型脉冲星接收机和数字终端，并应用到国内现有射电望远镜上。
