射電望遠鏡——「眼觀八方,胸懷宇宙」

2020-12-05 新華網客戶端

4月10日,天文界發生了一件大事,事件視界望遠鏡(EHT)團隊發布了第一張黑洞照片,這讓人類第一次通過肉眼看到了真實的黑洞,其實這都歸功於射電望遠鏡。

日常生活中一提到望遠鏡,人們通常會想到天文望遠鏡,但其實普通的天文望遠鏡只能用於觀測可見光波,且受限於光學望遠鏡的尺寸,很多遙遠的天體無法用光學望遠鏡來探測。直到科學家發現,宇宙天體不但會輻射可見光波,同時也在不斷向外輻射波長大於光波的電磁波。於是,根據這一現象,科學家發明了射電望遠鏡。

 

 

恆星以及宇宙空間裡的物質能夠發出無線電波,而這種無線電波被稱為射電輻射。射電望遠鏡就是用來觀測宇宙中射電輻射的儀器。利用射電望遠鏡來進行觀測有許多優點,因為無線電波能夠穿過雲霧和塵埃,所以用射電望遠鏡可以不受陰雨天及黑夜的限制,能夠連續進行觀測。那些無法用光學望遠鏡觀測的天體和宇宙空間,射電望遠鏡可以輕而易舉地解決。

那麼和光學望遠鏡相比,兩者在結構上又有什麼區別呢?相較於我們常見的光學望遠鏡,射電望遠鏡既沒有高高豎起來的望遠鏡鏡筒,也沒有物鏡和目鏡,而主要是由天線和接收系統兩大部分組合而成。巨大的天線是射電望遠鏡最顯著的標誌,就像是射電望遠鏡的眼睛,其種類有很多,最常用的是拋物面天線,作用類似於光學望遠鏡中的物鏡。天線收集來自宇宙中的微弱無線電信號,然後將其傳送到接收機中放大,最後記錄下來的結果為許多彎曲的曲線,通過分析這些曲線,我們便可得知天體中的各類信息。

射電望遠鏡種類繁多,根據不同的準則可以有不同分類:諸如按接收天線的形狀可分為拋物面、拋物柱面、球面、拋物面截帶、喇叭、螺旋、行波、偶極天線等射電望遠鏡;按方向束形狀可分為鉛筆束、扇束、多束等射電望遠鏡;按工作類型可分為全功率、掃頻、快速成像等類型。

本作品為「科普中國-科學原理一點通」原創,轉載時務請註明出處。

作者: 餘木   [責任編輯: 李浩]

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    (觀察者網訊)美國太空網(Space.com)、美聯社等媒體剛剛消息,當地時間12月1日上午8時左右,坐落在美屬波多黎各叢林深處的阿雷西博射電望遠鏡(Arecibo Observatory報導截圖 望遠鏡操作負責人ÁngelVázquez在推特上發布的視頻中說:「我們聽到了很大的聲音,控制室外面一聲巨響,我們開始看到天文臺的最終倒塌。」
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    據報導稱,為了得到這張照片,天文學家動用了分布在全球的八座射電望遠鏡,這八座射電望遠鏡組成的觀測陣列就是EHT,即事件視界望遠鏡。除了動用八座射電望遠鏡進行聯合觀測外,還花了大約2年的時間進行「衝洗」,這場黑洞照片才真正和大家見面了。說到這裡,大家可能會感到很好奇,為什麼給黑洞拍照這麼勞師動眾?
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