探秘宇宙的巨眼:中国与世界的射电望远镜合作 |
来源:科普中国 发布时间:2024-05-15 浏览:720次 |
作者段跃初
在遥远的宇宙深处,有一双无比敏锐的眼睛,它们能洞察到光年之外的景象,捕捉到微弱的信号,揭示出宇宙的秘密。这双眼睛就是射电望远镜,其中最瞩目的便是中国参与建造的平方公里阵列(SKA)射电望远镜。这是一项国际合作的壮举,也是中国在国际大科学工程中的重要角色。
SKA是一个巨大的射电干涉阵列式望远镜,其等效接收面积达到平方公里级别,拥有极高的灵敏度和科学发现能力。它能发现过去难以探测的极微弱信号,甚至能洞察到远离地球50光年的星球。SKA的超高空间分辨本领,将使曾经“模糊不清”的天体以前所未有的清晰度展现在人类面前。
在科学探索方面,SKA肩负着众多使命。它将尝试揭示宇宙第一代发光天体的诞生,解开“宇宙黑暗时代”的谜团;通过氢元素绘制最大的宇宙三维结构图;探求暗能量、暗物质的基本性质;发现银河系中几乎所有的脉冲星,用于精确检验引力理论;探测来自星系中心的超大质量黑洞产生的引力波;探索宇宙磁场的起源;以及寻找地外文明等。 中国在SKA项目中扮演了重要角色,从项目酝酿到国际组织创建及规则制定,再到项目管理与建设等各个环节都有中国科学家的积极参与。中国射电天文学家以国家天文台南仁东研究员为代表,提出了利用中国贵州喀斯特地貌建造30面200米口径巨型反射面天线组成的“中国SKA方案”。而这个方案也成为了“中国天眼”——500米口径球面射电望远镜(FAST)的设计基础。
FAST是世界上最大单口径射电望远镜,也是北半球最灵敏的设备,可以与位于南半球的SKA形成互补。FAST已经在快速射电暴起源、引力波探测等领域取得了世界级成果,如发现900余颗新脉冲星和4万多个中性氢星系样本。 在未来,FAST和SKA将会继续为国际天文界探索宇宙带来新视角,为人类突破认知新领域作出更大的贡献。这双“巨眼”将带领我们更深入地理解宇宙的奥秘,揭示那些隐藏在光年之外的神秘力量。
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