在中國的西南部,有一個500米口徑的球面射電望遠鏡,這就是著名的「中國天眼」,「中國天眼」由我國天文學家南仁東先生在1994年提出,歷時2年修建,並於2016年9月25落成使用。「中國天眼」是世界最大單徑,最靈敏的射電望遠鏡,綜合性能是著名的射電望遠鏡阿雷西博的十倍。天眼總投資大約為6.67億人民幣,接收面積達到了驚人的25萬平方米,大致相當於30個籃球場大。
那麼中國天眼究竟有麼用,它又有著怎樣的發現呢?在我們整個宇宙中,除了地球以外還有著數之不盡的天體,由於人類科技水平的限制,我們無法飛出太陽系用手去「觸摸」那些遙遠的天體。而在整個宇宙中各種天體會向外輻射電磁波,許多天體還向外輻射高能粒子,形成宇宙射線。當這些電磁波到達地球時,便會給我們傳達一部分宇宙信息,而當我們收集到足夠多的信息時,便可以繪製出一幅真實的宇宙影像圖。
由於傳統的光學望遠鏡只能看到可見光所攜帶的信息,如哈勃望遠鏡一樣,雖然哈勃給人類帶來的很多震撼人心的宇宙圖像,然而受限於可見光的傳播,光學望遠鏡只能看見宇宙電磁波中的部分波段,而射電望遠鏡則彌補了光學望遠鏡的不足,它可以接收到來自宇宙的無線電波,這些無線電波雖然不可以直接形成人眼可見的圖像,然而它們卻可以穿越宇宙茫茫的星際塵埃,為我們繪製一個更加清晰的宇宙藍圖。
由於我們身處於銀河系之內,當我們從地球觀測那些遙遠地帶的天體時,它們所發出的可見光便容易受到幹擾,而我們利用射電望遠鏡,就可以穿透一些「黑幕」看到它們的身影,中國天眼就是這樣一臺強大的射電望遠鏡。當宇宙中的電磁波傳播到天眼所在的位置時,這些信息都會通過這口大鍋全部反射到一個叫做饋源倉的地方,它會在將所有無線電波放大並篩選出有用信號後輸入到計算機,天文學家們就可以通過計算機處理的曲線數據,對電磁波攜帶的信息進行處理和分析,從而獲得遙遠天體的數據。
那麼截止到目前,耗資6億多的中國天眼究竟發現了些什麼呢?脈衝星是宇宙中最瘋狂的天體,它是一種擁有著超強磁場的中子星,直徑大多為10千米右,自轉速度極快。地球的自轉周期大約為24小時,而脈衝星的自轉周期可以達到驚人的0.0014秒。脈衝星在1967年被人類首次發現,由於它快速自轉且有著強大的磁場,因此能夠周期性的發射脈衝信號。那麼脈衝星有什麼用呢?
我們在宇宙中,沒有GPS也沒有導航,更沒有高速公路和路標,當人類想要走出地球前往到浩瀚的宇宙中時,由於脈衝星散發出的信息相對穩定,如果我們在宇宙空間中發現足夠多數量的脈衝星,並確定了它們所在的位置,那麼,我們就可以通過這些脈衝星來進行定位和導航,脈衝星就將成為人類在宇宙中的「燈塔」。在2020年1月1日至3月23日這段時間中,中國天眼完成觀測近1000小時,完成了全年觀測時長目標任務的三分之,發現並認證的脈衝星達到114顆。截至2020年11月,中國天眼發現脈衝星數量超過240顆,這240顆脈衝星將成為人類進入宇宙中最重要的「初始地圖」。隨著天眼技術的成熟,中國天眼發現脈衝星的速度還將大大提高,建立脈衝星計時陣,參與未來脈神星自導航種引力波探測。
除了脈衝星外,中國天眼還能夠將中性氫觀測延伸至宇宙邊緣,重現宇宙早期圖像,這有利於研究宇宙的大尺度的結構,從而探索宇宙的起源和演化。同時中國天眼還能夠進行高解析度微波巡視,檢測微弱空間信號,將深空通訊能力延伸至太陽系外緣行星,使得衛星數據接收能力提高100倍。當然除了這些科學研究之外,中國天眼還能夠搜尋宇宙中可能存在的外星文明,獲得那些遙遠地帶的信號,並有可能和外星生命建立聯繫。
中國天眼在普通人的眼中是一個耗資巨大的「鐵鍋」,然而在宇宙探索領域,中國天眼所能發揮的用處超乎我們的想像。然而由於它無法像哈勃望遠鏡一樣,拍攝到令普通人感到震撼的宇宙影像,使得它成為了很多人眼中毫無用處的「鐵鍋」!
然而,不可否認的事實是,中國天眼不僅能夠推動我國眾多高科技領域的發展,還能夠成為人類文明的眼睛,在未來發揮更強大的作用,探尋宇宙更深處的秘密!為人類探索宇宙深空發揮不可替代的作用!