100萬個星系被發現，僅僅用了不到10天，最新設備大顯神威

根據最新的數據，科學家認為宇宙中大約有20000億個星系。在直徑940億光年的宇宙中，這些數萬光年的星系就像是大海中的沙子一樣，微不足道，而又無處不在。

即便如此，我們也只是看到了其中極少數的一部分星系。絕大部分星系至今仍然隱藏在宇宙深處，沒有被我們發現。最近，憑藉著最新的觀測設備，科學家們再一次讓我們見識到了宇宙的廣袤無垠。

2012年，由中國、澳大利亞等七個國家合作的、迄今為止最強大射電望遠鏡之一的平方公裡陣列射電望遠鏡（SKA）完成了前期項目的建造。雖然完全落成需要等到2030年，但它已經開始大顯神威，為人類天文學觀測提供了「一雙明亮的眼睛」。

憑藉著SKA的強大觀測能力，澳大利亞科學家展開了SKA探路者射電望遠鏡（ASKAP）項目，通過一項名為快速ASKAP連續巡天（RACS）的工作展示了自己無與倫比的觀測能力，也讓全世界天文學家大為感嘆。

和其他的望遠鏡相比，以往需要好幾年才能完成的巡天項目，ASKAP的RACS勘測項目只需要不到半個月的時間就能夠搞定。而且，它不僅速度上遠超過以往的望遠鏡，觀測質量也有極大的保證，觀測靈敏度達到了以往的5倍，細節觀測也是從前的2倍。

我們能夠擁有如此強大的觀測能力，還要感謝射電天文學的發展。

1931年，人類首次展開射電望遠鏡的建設，此後不斷突破更新，並且創造了天線陣列模式的射電望遠鏡，再次將人類的天文觀測能力提升了一個臺階。我們知道，可見光只是電磁波的一種，而宇宙天體可以釋放出許多不同波長的電磁波，它們同樣隱藏著宇宙的秘密。於是，科學家們建造了各種各樣的射電望遠鏡，從X射線、紫外線、紅外線、微波等許多波段對宇宙進行探索。

不同波段的電磁波不僅僅在波長上有差異，它們的性質也給它們帶來的不同的優勢。舉例來說：無線電波是所有電磁波中波長最長的一種，可以幫助我們探測宇宙中最極端的天體，如黑洞、寒冷的氣體雲等；而紅外線的波長比可見光長一些，更有利於穿越重重迷霧，幫助我們觀測到隱藏在迷霧背後的天體……

後來，科學家們開發瞭望遠鏡陣列技術，通過在廣大區域內建設大量的小型天線，合成一個虛擬的大口徑射電望遠鏡，降低成本的同時還能夠獲得比像號稱中國天眼的FAST等單口徑望遠鏡更加靈活的定製性觀測能力。

而澳大利亞的一些開闊區域內，非常適合建設這樣的望遠鏡陣列，同時也可以看到更加壯觀的銀河。實際上，在多國合作的平方公裡陣列中，許多國家都曾經競爭望遠鏡的建設位置，但最終澳大利亞脫穎而出。

2006年的時候，雪梨大學的Molonglo巡天項目在歷時近10年後終於完成。在該項目中，研究人員對整個天空大約25%的區域進行了觀測繪製。在當時，這項研究還是非常值得稱道的。

而如今，澳大利亞聯邦科學與工業研究組織天文和空間科學部門的科學家們用了不到10天的時間，就完成了對83%天空區域的巡查，以驚人的速度打破了這個紀錄。在RACS巡天項目中，他們一共製作了903張圖像。其中每一張都需要曝光15分鐘的時間，通過拼接獲得了最終的圖像。

當我們仰望夜空的時候，每一個光點都是一顆恆星。而在這張圖中，每一個光點都是一個星系。它們的距離過於遙遠，以至於看起來非常渺小。

研究人員已經確認，在這張圖像中，一共有大約300萬個星系！這是迄今為止，人類對南半球天空進行的最詳細的一次巡天項目。相比之下，Molonglo巡天項目中才只不過有26萬個星系，不足它的1/10。

那麼，科學家如此大費周章地去拍攝這樣的照片、繪製宇宙的地圖呢？

我們知道，在地球上，地圖可以讓我們迅速判斷自己所在的位置和要去的地方，也能幫助我們了解不同位置的地形信息。

同樣的，繪製宇宙地圖也可以幫助我們了解宇宙中一些星系的運動行為，以及它們的身份究竟是單獨的一個星系抑或歸屬於某個星系團。

這一次的突破性研究，大大提升了每一次巡天項目的時長，這不僅僅可以提高相關研究的效率，還能夠定期重複進行。這樣一來，通過每一次的對比，科學家們就可以追蹤每一個星系的變化，從而了解它們的運行規律，以及進一步的更多宇宙奧秘。如果像以前一樣動輒花費幾年時間才能完成一次巡天項目，這樣的對比也是不太現實的。

同時，這樣的觀測可以幫助我們解決一些懸而未決的宇宙謎題，比如星系的形狀與演化過程之間的關係。尤其是宇宙無數星系所展現出的旋渦狀、橢圓狀和不規則形狀的幾種類型，分別經歷過哪些演化過程，都是科學家們熱烈討論的問題。目前的研究認為，宇宙中較大的星系普遍是由較小的星系碰撞、合併而形成的。

這個理論還有待於更多的觀測證據，甚至目前的計算機模擬也很難完全吻合我們的觀測結果。這就需要類似於RACS這樣的項目和SKA這樣的望遠鏡來給我們展現更多遙遠的星系，它們的光仍然保持在130億年前的模樣，是宇宙早期歷史的真實再現。

當然，望遠鏡陣列也不是萬能的，它也有自己的短板。因此，我們還需要像中國天眼這樣的單口徑射電望遠鏡、哈勃和詹姆斯·韋伯這樣的太空望遠鏡進行更多方面的配合。相信隨著人類觀測設備的不斷發展，我們將會看到更遠、更古老也更精確的宇宙。而那些困擾人類已久的宇宙謎題，也將一一被解開。