“天眼”传奇

2016-09-10 07:22
小学科学 2016年10期
关键词:脉冲星反射面天眼

贵州省黔南布依族苗族自治州的平塘县克度镇,原本是一个名不见经传的小地方,几乎没有人会在地图上注意到它。然而这几年,这座小镇仿佛被施了魔法,突然变得世界闻名。嗯,这都要归功于那枚“天眼”。

山里的“大锅”

如果你到现场亲眼看一下“天眼”,一定会惊讶于两件事情:

首先,这哪里是什么“眼”,这简直是一口锅!

其次,这口“锅”也太大了吧?简直是一座巨型陨石坑啊!

没错,这就是“天眼”,它是当今世界上最大的射电望远镜,全部由中国研发和承建!

“天眼”究竟有多大

“天眼”的全称叫作“500米口径球面射电望远镜”,是中国国家九大科技基础设施之一。这台将在未来20到30年中保持世界领先的望远镜,前后经历了20多年的设计和施工,竟然有30个足球场那么大!我们看到的像大锅一样的“坑”是这台射电望远镜的反射面。这个面的面积足有25万平方米,由4450块反射面单元组成,每个反射面单元又由100块铆接式面板子单元组成……

乖乖,看来凡是跟天文有关的数据,总是那么吓人呀!

大眼睛,看得远

一台望远镜,为什么要造得这么大?要知道,射电望远镜最重要的技术指标就是灵敏度。灵敏度越高,射电望远镜探测微弱无线电的能力就越强。而要想提高灵敏度,就必须扩大射电望远镜的口径。

“天眼”的口径达到了500米,比之前的世界最大射电望远镜阿雷西博大150米。这意味着,理论上“天眼”能够接收到137亿光年以外的无线电信号。而这个距离,已经接近当前人类已知的宇宙边缘了!

没有镜片的望远镜

我们熟悉的望远镜都有镜片,是通过光学原理来看到远方的事物。射电望远镜并不是直接“看”远方,而是通过接收天体发出的无线电来“描绘”变化万千的宇宙图景。射电望远镜不受大气影响,观测距离也远远不是光学望远镜所能比的。20世纪四大天文发现(脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子)都与射电望远镜有关。而在诺贝尔奖历史上,明确基于天文观测的10项获奖成果中,有6项都出自射电望远镜!

“天眼”

的超级任务

造出这么大的射电望远镜,看来天文学家野心勃勃呢!没错,“天眼”横空出世,就是要探索宇宙深处的秘密。

如果进展顺利,“天眼”在今年就会投入初步使用,而它的首个任务就是寻找和研究宇宙中的脉冲星。天文学家认为,宇宙中的脉冲星可以帮助人类研究一些特殊的天体物理和宇宙演化现象。而如果足够幸运,发现了脉冲星与黑洞组成的双星系统,科学家就可以利用脉冲星去研究黑洞周围的时空,从而有可能解开黑洞之谜,甚至发现时间与空间的终极秘密!

毫不夸张地说,“天眼”是奔着探索“星辰大海”去的。它能够实现天文学研究冲出银河系的夙愿。根据计划,“天眼”在第一年就能发现50到80个银河系外的脉冲星,甚至能观测到早期宇宙运动的蛛丝马迹,帮助人类探索宇宙起源。

简直迫不及待了,是吧?

昔日王者

“天眼”之前,世界上最大的射电望远镜是美国的阿雷西博望远镜。这是20世纪60年代建成的伟大天文工程。在50多年的时间里,阿雷西博为天文学做出了卓越的贡献。不过,英雄总会老去,天文观测的未来注定属于更大、更新、更强的“天眼”!

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