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根据最新的数据，科学家认为宇宙中大约有20000亿个星系。在直径940亿光年的宇宙中，这些数万光年的星系就像是大海中的沙子一样，微不足道，而又无处不在。即便如此，我们也只是看到了其中极少数的一部分星系。绝大部分星系至今仍然隐藏在宇宙深处，没有被我们发现。最近，凭借着最新的观测设备，科学家们再一次让我们见识到了宇宙的广袤无垠。2012年，由中国、澳大利亚等七个国家合作的、迄今为止最强大射电望远镜之一的平方公里阵列射电望远镜（SKA）完成了前期项目的建造。虽然完全落成需要等到2030年，但它已经开始大显神威，为人类天文学观测提供了“一双明亮的眼睛”。凭借着SKA的强大观测能力，澳大利亚科学家展开了SKA探路者射电望远镜（ASKAP）项目，通过一项名为快速ASKAP连续巡天（RACS）的工作展示了自己无与伦比的观测能力，也让全世界天文学家大为感叹。和其他的望远镜相比，以往需要好几年才能完成的巡天项目，ASKAP的RACS勘测项目只需要不到半个月的时间就能够搞定。而且，它不仅速度上远超过以往的望远镜，观测质量也有极大的保证，观测灵敏度达到了以往的5倍，细节观测也是从前的2倍。我们能够拥有如此强大的观测能力，还要感谢射电天文学的发展。1931年，人类首次展开射电望远镜的建设，此后不断突破更新，并且创造了天线阵列模式的射电望远镜，再次将人类的天文观测能力提升了一个台阶。我们知道，可见光只是电磁波的一种，而宇宙天体可以释放出许多不同波长的电磁波，它们同样隐藏着宇宙的秘密。于是，科学家们建造了各种各样的射电望远镜，从X射线、紫外线、红外线、微波等许多波段对宇宙进行探索。不同波段的电磁波不仅仅在波长上有差异，它们的性质也给它们带来的不同的优势。举例来说：无线电波是所有电磁波中波长最长的一种，可以帮助我们探测宇宙中最极端的天体，如黑洞、寒冷的气体云等；而红外线的波长比可见光长一些，更有利于穿越重重迷雾，帮助我们观测到隐藏在迷雾背后的天体……后来，科学家们开发了望远镜阵列技术，通过在广大区域内建设大量的小型天线，合成一个虚拟的大口径射电望远镜，降低成本的同时还能够获得比像号称中国天眼的FAST等单口径望远镜更加灵活的定制性观测能力。而澳大利亚的一些开阔区域内，非常适合建设这样的望远镜阵列，同时也可以看到更加壮观的银河。实际上，在多国合作的平方公里阵列中，许多国家都曾经竞争望远镜的建设位置，但最终澳大利亚脱颖而出。2006年的时候，悉尼大学的Molonglo巡天项目在历时近10年后终于完成。在该项目中，研究人员对整个天空大约25%的区域进行了观测绘制。在当时，这项研究还是非常值得称道的。而如今，澳大利亚联邦科学与工业研究组织天文和空间科学部门的科学家们用了不到10天的时间，就完成了对83%天空区域的巡查，以惊人的速度打破了这个纪录。在RACS巡天项目中，他们一共制作了903张图像。其中每一张都需要曝光15分钟的时间，通过拼接获得了最终的图像。当我们仰望夜空的时候，每一个光点都是一颗恒星。而在这张图中，每一个光点都是一个星系。它们的距离过于遥远，以至于看起来非常渺小。研究人员已经确认，在这张图像中，一共有大约300万个星系！这是迄今为止，人类对南半球天空进行的最详细的一次巡天项目。相比之下，Molonglo巡天项目中才只不过有26万个星系，不足它的1/10。那么，科学家如此大费周章地去拍摄这样的照片、绘制宇宙的地图呢？我们知道，在地球上，地图可以让我们迅速判断自己所在的位置和要去的地方，也能帮助我们了解不同位置的地形信息。同样的，绘制宇宙地图也可以帮助我们了解宇宙中一些星系的运动行为，以及它们的身份究竟是单独的一个星系抑或归属于某个星系团。这一次的突破性研究，大大提升了每一次巡天项目的时长，这不仅仅可以提高相关研究的效率，还能够定期重复进行。这样一来，通过每一次的对比，科学家们就可以追踪每一个星系的变化，从而了解它们的运行规律，以及进一步的更多宇宙奥秘。如果像以前一样动辄花费几年时间才能完成一次巡天项目，这样的对比也是不太现实的。同时，这样的观测可以帮助我们解决一些悬而未决的宇宙谜题，比如星系的形状与演化过程之间的关系。尤其是宇宙无数星系所展现出的旋涡状、椭圆状和不规则形状的几种类型，分别经历过哪些演化过程，都是科学家们热烈讨论的问题。目前的研究认为，宇宙中较大的星系普遍是由较小的星系碰撞、合并而形成的。这个理论还有待于更多的观测证据，甚至目前的计算机模拟也很难完全吻合我们的观测结果。这就需要类似于RACS这样的项目和SKA这样的望远镜来给我们展现更多遥远的星系，它们的光仍然保持在130亿年前的模样，是宇宙早期历史的真实再现。当然，望远镜阵列也不是万能的，它也有自己的短板。因此，我们还需要像中国天眼这样的单口径射电望远镜、哈勃和詹姆斯·韦伯这样的太空望远镜进行更多方面的配合。相信随着人类观测设备的不断发展，我们将会看到更远、更古老也更精确的宇宙。而那些困扰人类已久的宇宙谜题，也将一一被解开。
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