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当初的世界“天眼”射电望远镜,为何如今却像个“废弃垃圾场”?

 生活趣味常识 2020-09-23

在宇宙中,天体会发出各种波段的电磁波,一些是波长很长的无线电波,它们无法用光学望远镜来探测,只能使用射电望远镜。另外,天文学家相信,如果宇宙中存在外星文明,他们应该也会跟我们一样使用无线电波进行通信。

正是在这样的背景之下,天文学家希望可以建造出口径足够大的射电望远镜,以接收到来自宇宙深处的微弱无线电波。在1963年,美国康奈尔大学的天文学家主导建设了阿雷西博射电望远镜,它的口径达到了305米,成为当时的世界之最。直到2016年,口径达到500米的“中国天眼(FAST)”建成之后,最大单口径望远镜的纪录才被打破。

当年建造阿雷西博射电望远镜,耗费了930万美元。此后,经过多次升级,又耗费了至少数千万美元。如果现在建造整个设施,成本将超过1亿美元,相当于7亿元人民币。

在长达半个世纪的时间里,阿雷西博射电望远镜开展了一系的天文观测,并取得了不少的重大发现。

1964年,天文学家首次精确测出了水星的自转周期。1968年,天文学家测量出了蟹状星云中的脉冲星自转周期,首次证实了中子星的存在。中子星是由大质量恒星的核心经过引力坍缩形成,它们是超新星爆炸的残余物。

蟹状星云是一个非常著名的超新星遗迹,在公元1054年,我国古代天文学家观测到了这次超新星爆发现象。根据现代天文学的测量,该超新星遗迹位于6500光年之外,其中存在一颗由前身恒星核心坍缩而成的年轻中子星,其自转周期为33.5毫秒,直径为20公里。

此后,天文学家通过阿雷西博射电望远镜发现了首个双脉冲星系统,他们也因此获得了诺贝尔物理学奖。不久后,天文学家发现了自转周期更短的脉冲星——毫秒脉冲星,第一颗编号为PSR B1937+21。这颗毫秒脉冲星的自转周期仅为1.56毫秒,每秒可以自转641周。

1990年,天文学家通过阿雷西博射电望远镜又找到了一颗脉冲星PSR B1257+12。进一步的研究发现,这颗脉冲星周围有三颗行星在环绕着它公转,这是人类首次在太阳系外找到了行星,系外行星的搜寻由此拉开了大幕。

除了接收来自宇宙中的无线电波,阿雷西博射电望远镜还曾向宇宙中发射无线电信号,以期能够联系到可能存在的外星文明。天文学家把望远镜对准了武仙座球状星团M13,向那里发射了太阳系和人类的信息。由于M13远在2.5万光年之外,以光速前进的信息将会在2.5万年后到达那里。

阿雷西博射电望远镜曾经辉煌过,为现代天文学的发展做出过很大的贡献。但近年来,由于经费短缺,阿雷西博射电望远镜年久失修,这架曾经世界最大的单口径射电望远镜已经变得破败不堪,杂草丛生,就像一座被人废弃的垃圾场,不禁令人唏嘘。

不过,现在有了口径更大的中国天眼,射电天文学还会继续向前发展,我们将会接收到来自更为深邃宇宙的无线电波,甚至还有可能接收到地外文明发出的信号。更多令人振奋的发现还在等着我们,让我们拭目以待。

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