世界上第一臺射電望遠鏡在1937年建成使用,至今射電望遠鏡的發展時間已經有80多年,現在的射電望遠鏡口徑越來越大,靈敏度越來越高,越來越先進了。當前世界上最強大的射電望遠鏡是我們國家的「天眼」,其口徑達到500米,綜合性能是美國射電望遠鏡阿雷西博的10倍。自1994年提出構想,在2016年9月25日建成使用,耗時22年。作為世界上最強大的射電望遠鏡,天眼現在取得了什麼發現嗎?
天眼的發現
在2020年11月4日,中國科學院國家天文臺召開新聞發布會宣布,我國天眼(FAST)自今年1月驗收以來,設施運行穩定可靠,累計發現脈衝星數量已超過240顆,基於FAST數據發表的高水平論文已達到40餘篇。隨著不斷探索,在接下來天眼還將不斷發現越來越多的脈衝星。
當然,作為當前世界上最強大的射電望遠鏡,天眼的功能也不僅僅是用來發現脈衝星,天眼已經啟動了脈衝星測時陣列、漂移掃描多科學目標巡天等5個重大和優先項目,未來甚至可能會找到外星人的跡象,相信這是大家最期待的發現之一了。從理論上來說,天眼可以接收到來自137億光年外的電磁信號,這個距離幾乎接近了宇宙的邊緣,所以原則上只要存在達到一定發展水平的外星文明,如外星人能夠發射無線電信號,那就可能會被天眼監測到。可以說,達到一定發展水平的外星文明,在天眼面前可能會「無處藏身」。
除了尋找外星文明以外,天眼還可以將我們的深空通訊能力延伸至太陽系外緣行星,可以將衛星數據接收能力提高100倍。相信大家也知道,美國發射的旅行者1號探測器、旅行者2號探測器從宇宙深處發回的信號非常弱,是沒法直接接收到的,需要有強大的深空網絡才能監測到這些微弱信號。在天眼的幫助下,我們的探測器未來也能夠飛得很遙遠,帶著我們去領略宇宙深處的風景。
如果天眼遇到暴雨會怎樣?
從天眼的造型來看,就像是一口大鍋,其實這是射電望遠鏡的共同之處之一。這是因為來自宇宙深處的射電波信號到達地球時強度非常弱,一般是沒法接收的。射電望遠鏡就是用反射鏡面將這些微弱信號集中起來收集。當電磁波到達射電望遠鏡後,反射面就會將這些微弱的射電波反射到一個共同的焦點,這時候射電波的強度就比較強了,接收機就可以識別接收到。在接收到這些信號以後,接收機就會進行加工,將其轉化為可供記錄、顯示的形式,讓終端設備將這些信號記錄下來。所以我們看到的射電望遠鏡其實都像「鍋」,不止天眼一個。
由於天眼看起來像一口鍋,如果出現暴雨、特大暴雨,天眼是否會變成湯鍋呢?答案是不可能的,科學家在製造天眼的時候就已經考慮到這些問題了,朋友們完全不用擔心。首先,天眼的選址之所以選擇在「大窩凼」,一方面是因為地貌最接近天眼「鍋」狀造型,工程量相對較小,另一方面這裡的喀斯特地質可以保障雨水向地下滲透。也就是說,當出現下雨天氣時,積水就會快速向地下滲透,而不是在地面淤積,所以地面不會出現水淹的情況。
其次,雖然天眼遠遠看起來像大鍋,但是天眼並不是一整塊的,而是由4450個三角形面板製成的反射面組成,這些反射面上面還密布著小孔。當下雨時,雨水會從這些小孔、裂縫流到地面,然後再通過喀斯特地貌快速流走。天眼不會「裝水」,所以我們不需要擔心天眼是否會被暴雨淹沒然後變成「湯鍋」。