中性氫能輻射出21釐米氫譜線,它能穿越宇宙塵埃、暗雲等星際物質,因此能用於研究星際中性氫原子分布、銀河系和河外星繫結構,幫助人們解開宇宙大爆炸之謎。
我國科學技術發展飛快,已經達到了前無古人,後無來者的地步。
從古至今,我國領先世界的技術特別多,一個大疆無人機就能打遍天下無敵手,還有我國的人造太陽技術、核汙染處理技術,當然也包括我國的天眼。
天眼的輝煌介紹:世界最強
500米口徑球面射電望遠鏡被譽為「中國天眼」,由我國天文學家南仁東先生於1994年提出構想,歷時22年建成,於2016年9月25日落成啟用。
天眼是由我國科學院國家天文臺主導建設,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。綜合性能是現在世界第二的射電望遠鏡阿雷西博的十倍。
2020年1月11日,500米口徑球面射電望遠鏡通過國家驗收,投入正式運行。截至2020年11月,「中國天眼」發現脈衝星數量超過240顆。
天眼的作用一:星際探索的先鋒
前面有提到「中國天眼」發現脈衝星數量超過240顆,那麼發現這些脈衝星的意義在於什麼呢?
脈衝星是一種可以發射的電磁脈衝的星體,且每一顆脈衝星的脈衝強度不同,他們散落在茫茫宇宙,就像電視劇裡主角會留下標識讓夥伴找到自己一樣。
脈衝星也可以擔當標識的作用,為成為星際探索的燈塔,它的脈衝就是燈塔的光。
發現越多的脈衝星對人類的星際探索越有利,一方面人類可以探索更浩瀚的宇宙,一方面能提供更精確的宇宙定位。
這一點,目前世界上只有「中國天眼」能夠做到,天眼擔任的角色就是探路的先鋒。
用專業術語來描述的話,就是:脈衝星到達時間測量精度由120納秒提高至30納秒,成為國際上最精確的脈衝星計時陣,為自主導航這一前瞻性研究製作脈衝星鍾。
天眼作用二:宇宙起源、外星文明
如果銀河系(直徑約為15萬光年)內存在外星人,基於中國天眼的強大功能,最有可能發現他們消息的一定是天眼。
為此,國際科研項目「搜尋外星人計劃」(SETI)的首席科學家丹·沃西默,他已經向我國方提出,希望在中國天眼上加裝別的設備,合作搜索外星人信號。
此外,不管是探索宇宙文明還是觀測宇宙變化,包括脈脈衝星在內,都將成為人類探索宇宙本源、宇宙起源、以及宇宙變化的重要判定因素。
這一點也是我國建立天眼的科學目標之一:巡視宇宙中的中性氫,研究宇宙大尺度物理學,以探索宇宙起源和演化。
中性氫與大眾耳熟能詳的一個詞——「宇宙大爆炸」有關。
目前多數研究者認為,宇宙起源於137.4億年前的一次大爆炸。但是,由於科學家很難將觀測時間延伸到如此久遠。
宇宙大爆炸的細節,尤其是爆炸開始時,最為重要的60秒裡發生的劇變,至今依然沒有明確答案。
幸運的是,宇宙中還有一位與大爆炸幾乎同齡的「老人家」——中性氫。
中性氫能輻射出21釐米氫譜線,它能穿越宇宙塵埃、暗雲等星際物質,因此能用於研究星際中性氫原子分布、銀河系和河外星繫結構,幫助人們解開宇宙大爆炸之謎。
中國天眼的世界擔當
我國的天眼與號稱「地面最大的機器」的德國波恩100米望遠鏡相比,靈敏度提高了約10倍;
與排在阿波羅登月之前、被評為人類20世紀十大工程之首的美國Arecibo 300米望遠鏡相比,其綜合性能提高約10倍。
作為世界最大的單口徑望遠鏡,FAST將在未來20~30年保持世界一流設備的地位。
FAST工程將自己的目標定為:1、巡視宇宙中的中性氫,研究宇宙大尺度物理學,以探索宇宙起源和演化;
2、觀測脈衝星,研究極端狀態下的物質結構與物理規律;3、主導國際低頻甚長基線幹涉測量網,獲得天體超精細結構;4、探測星際分子;搜索可能的星際通信信號。
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