探秘亞洲最大射電望遠鏡 可觀測百億光年外天體

2020-12-05 人民網

亞洲第一的上海65米射電望遠鏡。 新華社記者 張建松攝

　　這個口徑65米，重達2700噸的龐然大物，其相當於8個標準籃球場的主反射面精度誤差卻不超過0.3毫米，並能在1分鐘內完成不同觀測波段的轉換——

　　10月28日，由中國電子科技集團公司研製的直徑65米射電望遠鏡在上海天文臺啟用。作為我國目前口徑最大、波段最全的一臺全方位可動的高性能射電望遠鏡，其總體性能僅次於美國的110米射電望遠鏡、德國的100米射電望遠鏡和義大利的64米射電望遠鏡，為亞洲最大、世界第四。

　　儘管這臺望遠鏡剛剛投入使用，但早在建設階段，就已經引起世界天文學界的關注。中國科學院院士、著名天文學家葉叔華對它的啟用更是寄予厚望：「這臺望遠鏡將在射電天文、天文地球動力學和空間科學等多種學科中成為我國乃至世界上一臺主幹觀測設備，並做出一流的科學成果。」

　　射電天文學及射電望遠鏡發軔於上世紀三十年代，並在二戰後得到快速發展。自1931年，美國貝爾實驗室的科學家用天線陣接收到了來自銀河系中心的無線電波後，通過接收天體的射電波來測定遙遠天體構成的射電望遠鏡開始受到關注。今天已經被大家所熟知的脈衝星、類星體、宇宙微波背景輻射和星際有機分子等的發現，均與射電望遠鏡的進步有關。「建設大型射電望遠鏡系統涉及多個技術領域，被公認是一個國家科技實力的真實體現。」中國電科集團黨組書記樊友山表示，「這臺65米射電望遠鏡的落成，標誌著我國天文科學領域又一重要的科學工程即將投入使用，其社會效益和經濟效益將十分重大。」

　　這臺射電望遠鏡到底有什麼「特異」之處？通過一組數字或可初見端倪。

　　數字之一：65米與100億光年

　　靈敏度和解析度是衡量望遠鏡性能的兩個重要指標。加大天線直徑、增大天線接收面積，是提高射電望遠鏡靈敏度和解析度的重要手段之一。此次落戶上海天文臺的射電望遠鏡，由於擁有超大直徑，從距離上看，將能觀測到100億光年以外的天體，這將有助於人類解答諸如宇宙大爆炸後的恆星和星系起源、宇宙中的暗物質如何發揮作用等有關宇宙的深層次問題，並顯著提升我國天文觀測研究的整體實力和國際地位。

　　不僅如此，「這臺射電望遠鏡在航天工程的應用中，可以作出更大貢獻。」國家探月與航天工程中心總設計師吳偉仁說，這臺望遠鏡將直接應用於我國正在進行的探月工程三期定軌和定位任務，未來將開展的火星探測以及各項深空探測任務，它的建成將進一步提升我國深空測定軌能力，滿足國家重大戰略需求。

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  • 世界最強射電望遠鏡落戶中國
    理論上說，FAST能接收到137億光年以外的電磁信號，這個距離接近於宇宙的邊緣。400年前人類第一架天文望遠鏡的口徑僅有4.2釐米，FAST的口徑是它的12000倍。與號稱「地面最大的機器」的德國波恩100米望遠鏡相比，FAST的靈敏度提高約10倍；與被評為人類20世紀十大工程之首的美國阿雷西博300米望遠鏡相比，其綜合性能提高約2.25倍。
  • 這臺射電望遠鏡曾是最大「天眼」，如今卻生滿鏽，像個垃圾場
    射電望遠鏡，顧名思義，其實就是用來觀測和研究來自天體的射電波的觀測設備，可以測量來自天體的射電強度、頻譜及偏振等基本參數。80年內，射電望遠鏡的功能越來越強大，口徑也越來越大，現在最大口徑的射電望遠鏡已經可以達到500米，即我們國家的「天眼」。
  • 這臺射電望遠鏡曾是最大「天眼」,如今卻生滿鏽,像個垃圾場
    雖然一般的光學望遠鏡可以讓我們的視野看到更遠，但是看不到這些不可見光的信號，所以射電望遠鏡等其他功能的望遠鏡應運而生。曾經最大的「天眼」像個垃圾場射電望遠鏡，顧名思義，其實就是用來觀測和研究來自天體的射電波的觀測設備，可以測量來自天體的射電強度、頻譜及偏振等基本參數。從射電望遠鏡的發展歷程來看，可以追溯到1931年。
  • 全球最大單口徑射電望遠鏡在貴州落成啟用
    中國「天眼」500米口徑球面射電望遠鏡工程由我國天文學家於1994年提出構想，從預研到建成歷時22年，由中國科學院國家天文臺主導建設，是具有我國自主智慧財產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。　　「天眼」工程總工程師兼首席科學家南仁東介紹，藉助這隻巨大的「天眼」，科研人員可以窺探星際之間互動的信息，觀測暗物質，測定黑洞質量，甚至搜尋可能存在的星外文明。
  • 科普:射電望遠鏡的原理,曾經向外星人發過什麼信息?
    射電望遠鏡（radio telescope）是指觀測和研究來自天體的射電波的基本設備，可以測量天體射電的強度、頻譜及偏振等量  。
  • 射電望遠鏡觀測到，1000光年外的英仙座中，有74顆原恆星！
    哈佛史密森天體物理學中心天文學家Ian Stephens，Tyler Bourke，Mike Dunham，Phil Myers，Sarah Sadvoy，Katherine Lee，Mark Gurwell和Alyssa Goodman帶領一個團隊使用亞毫米陣列射電望遠鏡編輯和發布了對年輕原恆星進行的最大規模公開高解析度亞毫米譜線研究。
  • 世界最大單口徑球面望遠鏡主體工程即將完工—新聞—科學網
    由中科院國家天文臺主持，正在貴州平塘建設的500米世界最大單口徑球面望遠鏡（英文簡稱FAST）主體工程即將完工，最後一塊反射面單元今天將完成吊裝。       FAST通過接收宇宙天體的射電信號完成科學任務觀測，反射面單元是其重要組成部分。
  • 可觀測宇宙有多大?直徑930億光年.
    將這一因素納入考慮之後，天文學家們的計算結果顯示，那些從138億光年外發出的光線，產生這些光線的古老天體，由於宇宙的膨脹，今天它們和我們之間的距離已經達到了大約465億光年左右。    這一數值是我們目前對於可觀測宇宙半徑的最佳估算。將這一數值乘上一倍，我們就能獲得可觀測宇宙的直徑，大約是930億光年。
  • 120億光年外的「火環」星系-愛因斯坦環
    來自阿塔卡瑪大型射電望遠鏡的數據，科學家觀測到一個神秘的宇宙火環，其距離我們大約為120億光年。    如圖所示，巨大的火環其實是引力透鏡的觀測結果，原理來自愛因斯坦的廣義相對論。前景星系強大的引力場扭曲時空，形成了超級放大鏡，這樣科學家就能夠看到更遙遠宇宙的天體，該火環的形成也很好詮釋了廣義相對論。
  • 人類能觀測到150億或者50億光年外的星球嗎?
    首先，人類不可能會觀測到距離地球150億光年的星球。宇宙誕生到現在才過去138億年，所以光在宇宙中的傳播距離最多只有138億光年。不過，由於宇宙膨脹，遙遠天體的共動距離可達465億光年，但這與觀測到距離地球150億光年外的星球是兩碼事。
  • 望遠鏡能看到數億光年外的天體,為什麼看不清一光年外行星表面?
    這其實很容易理解，其實根本不需要望遠鏡，我們肉眼都能看到不止幾百萬光年外的天體，迄今為止肉眼所能看到的最遙遠的天體是超級伽瑪射線暴GRB 080319B，它刷新了肉眼所能看到天體距離的記錄：75億光年！
  • 科學家深入銀河深處，發現外星信號源：3萬光年外，一個隱秘天體
    由於射電望遠鏡具有極強的指向性，並且其持續時間極短，因此科學家估計，整個天區每天發生的快速射電暴可能高達上萬次，只是我們只能觀測到極小的一部分！，因為15億光年外的射電信號要有效傳到地球，發出這個信號的整個星系，都可能被籠罩在死亡的光暈之下，因為這個功率實在是太大了！
  • 人類觀測從肉眼可見300萬光年到138億光年的距離，是如何做到的？
    在400年前，也就是1609年前，我們人類肉眼可觀測到最遙遠的宇宙大約是300萬光年之外的三角座星系。稍近一些的有250萬光年外的仙女座星系和20萬光年外的小麥哲倫星系。能看到的最遠的恆星也不超過1000光年之外。
  • 國產世界最大單口徑射電望遠鏡進入收尾階段
    （FAST）原標題：中國「天眼」即將睜眼正在貴州省平塘縣建設的世界最大單口徑射電望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡（FAST），已完成94％以上的面板安裝，整個工程進入收尾階段。它們的體積非常小，小的脈衝星直徑一般只有幾十公裡，跟宇宙中動則直徑上萬公裡的天體相比，身材簡直弱不禁風。但是這麼小個頭的脈衝星，能量卻非常大。目前全世界觀測到的脈衝星，都在銀河系以內。將來，FAST有希望觀測到銀河系以外的脈衝星。說起來，脈衝星的信號頻率，和手機的頻率差不多。如果人類能夠接收到銀河系外脈衝星的信號，就仿佛接了一個10萬光年外的電話。
  • 中國「天眼」：世界最大的單口徑球面射電望遠鏡(FAST)
    中國「天眼」工程 世界最大的單口徑球面射電望遠鏡(FAST)，又被形象的稱作中國「天眼」。是由國家科教領導小組審議確定的國家九大科技基礎設施之一，採用中國科學家獨創設計和我國貴州南部喀斯特窪地的獨特地形條件，建設的一個約30個足球場大小的高靈敏度巨型射電望遠鏡。 中國「天眼」的視野有多遠?
  • 耗資7億元，曾是全球最大的射電望遠鏡，如今成了垃圾場！
    在宇宙中，天體會發出各種波段的電磁波，一些是波長很長的無線電波，它們無法用光學望遠鏡來探測，只能使用射電望遠鏡。正是在這樣的背景之下，天文學家希望可以建造出口徑足夠大的射電望遠鏡，以接收到來自宇宙深處的微弱無線電波。在1963年，美國康奈爾大學的天文學家主導建設了阿雷西博射電望遠鏡，它的口徑達到了305米，成為當時的世界之最。直到2016年，口徑達到500米的「中國天眼（FAST）」建成之後，最大單口徑望遠鏡的紀錄才被打破。
  • 2.6億！造全球最大天眼，向宇宙發送人類編碼，多年後竟成廢鐵
    射電望遠鏡(radio telescope)是指觀測和研究來自天體的射電波的基本設備，從名字上可以看出，有點類似於雷達。射電望遠鏡可以測量天體射電的強度、頻譜及偏振等量 。射電望遠鏡可以不受天氣的影響，不受塵埃幹擾，透過雲層全天候接收更短的電磁波，大大擴展了人類對宇宙空間的觀測範圍。不過，很少有人知道，全世界所有的射電望遠鏡在60年中所收集到所有天體射電源的能量，僅僅相當於幾個雨滴撞擊地面所釋放的能量。足見對深邃太空觀察的艱難。
  • 中國直徑500米「天眼」啟用 可觀測宇宙邊緣
    接收面積相當於30個足球場　　中國「天眼」500米口徑球面射電望遠鏡工程由我國天文學家於1994年提出構想，從預研到建成歷時22年，是具有我國自主智慧財產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。　　「天眼」工程總工程師兼首席科學家南仁東介紹，藉助這隻巨大的「天眼」，科研人員可以窺探星際之間互動的信息，觀測暗物質，測定黑洞質量，甚至搜尋可能存在的星外文明。眾多獨門絕技讓其成為世界射電望遠鏡中的佼佼者，這也將為世界天文學的新發現提供重要機遇。
  • 哈勃望遠鏡25周年 中國建世界最大射電望遠鏡
    哈勃望遠鏡25周年，中國網友在祝福的同時也有點無奈與羨慕。雖然暫未聽聞中國有往太空發射望遠鏡的計劃，但是世界上最大射電望遠鏡正在貴州黔南州平塘縣大窩凼窪地建設。網友們在羨慕國外的望遠鏡的時候也要相信中國也會有的。