文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
耗资高达97亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）即将发射升空 ， 它将用于接替NASA的另一架著名的太空望远镜——哈勃 。 韦伯有着无与伦比的观测能力 ， 它能穿越时间 ， 回溯到极为早期的宇宙 ， 看到宇宙中刚刚诞生的第一批星系 。
然而 ， 不管是以前的哈勃 ， 还是未来的韦伯 ， 它们只能观测到可见光波段附近的电磁波 。 这些光有着丰富的天体信息 ， 可以让我们看到壮美的宇宙景象 。
但宇宙中还有丰富的射电源 ， 它们发出的无线电波无法用哈勃或者韦伯观测 ， 这需要用到专门的射电望远镜 。 因为望远镜的角分辨率正比于波长/口径 ， 而无线电波的波长远远长于可见光 ， 所以射电望远镜的口径要做到足够大 ， 才有强大的分辨率和灵敏度 。
为此 ， 我国耗资7亿元 ， 建造了直径高达500米的射电望远镜——中国天眼（FAST） ， 这在当前全球填充口径射电望远镜中位列第一 。 由于口径非常大 ， 中国天眼对于宇宙中的无线电波十分敏感 。
一经“开眼” ， FAST很快就发现了新的脉冲星 。 此外 ， FAST还接收到了来自宇宙深处的神秘无线电信号——快速射电暴（FRB） ， 这种信号的强度极高 ， 因为从数十亿光年外传过来还能被探测到 。
快速射电暴大都是一次性的 ， 突然出现在在天空中的某个位置 ， 然后又消失 ， 再也不会出现 。 但通过FAST ， 天文学家接收到一个罕见的快速射电暴 ， 它在不到两个月的时间内 ， 重复出现了一千多次 ， 距离地球30亿光年 。
这不禁引发了大家的猜想 。 既然是重复的无线电信号 ， 很多人可能会先想到不是自然的宇宙现象 ， 而是由高等外星文明发出的 。 但也有人反驳这种猜测 ， 只有像人类这样等级不高的文明才会用无线电进行通信 ， 高等外星文明也许早就不用这种低效的方式 ， 改用引力波之类的通信方式 。
【比“中国天眼”更强大？投资150亿，世界最大射电望远镜正式开建】即便这种信号真的是外星文明发出的 ， 我们现在什么也做不了 ， 根本没有能力回复 。 数十亿光年的距离太遥远了 ， 信号传播到如此遥远的地方 ， 需要极其巨大的能量 ， 人类目前根本办不到 。 不管怎样 ， 快速射电暴 ， 尤其是重复出现的信号 ， 它们的起源至今还是一个巨大的未解之谜 。
由于结构的限制 ， 想要再造出比FAST大得更多的射电望远镜不是一件容易的事情 。 天文学家另辟蹊径 ， 结合不同地方的射电望远镜接收到的无线电波 ， 通过光的干涉原理 ， 大幅提高分辨率 ， 这就是射电干涉技术 。
基于这样的技术 ， 单台射电望远镜的口径不需要造得非常大 ， 只需要造得足够多 ， 距离隔得远 ， 形成射电望远镜阵列 ， 其理论最佳分辨率取决于两台相隔最远射电望远镜之间的距离 。 这样就能突破口径限制 ， 获得超过光学望远镜的分辨率 。 此前 ， 人类直接捕获到的第一张黑洞照片就是通过射电望远镜 ， 而非光学望远镜 。
现阶段 ， 正在运行的射电望远镜阵列包括甚大天线阵（VLA）、阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALAM） 。 再过几年 ， 平方公里阵列（SKA）将会成为最强大的射电望远镜阵列 。
平方公里阵列主要建在两个地方 ， 一个是南非 ， 这里将会建造2000个单盘抛物面天线；另一个是澳洲 ， 这里将会建造100万个天线 。 结合如此多的天线 ， SKA的接收无线电波的面积可达1公里 ， 这使其有能力直接探测到宇宙诞生后产生的第一批恒星和星系 。
中国是SKA的主要发起者之一 ， 参与了望远镜的设计和研发 ， 未来也会参与运行 。 目前 ， 耗资预计高达150亿元的SKA已经正式开始建造 ， 预计在2027年可以全面投入观测 。 除了研究宇宙的演化 ， 以及在更高精度上测试爱因斯坦的广义相对论 ， SKA也被寄望于找到外星智慧文明 。
推荐阅读
- 这野兽真可怜！常被黄鼬咬断脖子，豹叼它喂幼崽，猞猁靠它过日子
- 中国天眼收到外太空“警告”？ 霍金生前或说对一件事！
- 无线电——世界因此相邻
- 47天重复1652次！中国天眼收到神秘信号，或来自外星生命？
- 地球上，存在会导致时空断层的微型黑洞吗？走近库巴奇失踪案
- 银心突现一“物体”，发射6次信号后神秘消失，科学家无能为力！
- 国产“更灵敏”试剂盒获批上市！可精准探测奥密克戎
- 中国天眼已经证明，人马座A频繁传来的信号，其实与外星文明无关
- 武向平院士相信外星人的存在，其底气来自哪里？看完鼓舞人心