我國500米直徑、接收面積相當(dāng)于30個(gè)足球場大小的射電天文望遠(yuǎn)鏡——FAST,想必大家對它不陌生。今天咱們來聊聊,射電望遠(yuǎn)鏡到底是怎樣的一種望遠(yuǎn)鏡。
射電望遠(yuǎn)鏡的來時(shí)路
兩百多年前,人們認(rèn)為從宇宙天體傳來的唯一信息就是光。后來,英國的赫歇耳在測量太陽光譜時(shí),發(fā)現(xiàn)在光譜的紅端之外,也就是沒有陽光的地方,溫度竟然比可見光之處的溫度還高,赫歇耳把這種熱線叫做“看不見的光線”,現(xiàn)在我們知道,它叫“紅外線”。
接著,人們又發(fā)現(xiàn)了看不見的“紫外線”。慢慢地,科學(xué)家逐漸意識到,除了可見光,宇宙天體還向我們傳來一種看不見的信息。等到麥克斯韋建立完整的電磁學(xué)理論后,人們才徹底清楚:原來可見光只是一種電磁波,而在長長的電磁波譜上,可見光只占據(jù)極小的一部分。
既然可見光能帶來宇宙的信息,那么可見光之外的電磁波肯定也能。
我國的FAST建成后,就像這樣帥
1924年,科學(xué)家在測量地球電離層的高度時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象:凡是波長短于60米的電磁波穿過大氣層的電離層時(shí),全都一去不返,沒有反射回來。于是,人們認(rèn)識到,既然波長短于60米的電磁波能從地球毫無遮擋地沖向宇宙,那么,從宇宙深處傳來的,波長短于60米的電磁波同樣也能穿過厚厚的大氣層來到地球——這就是一個(gè)觀察宇宙的無線電窗口。
1931年,美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的央斯基用天線陣接收到了來自銀河系中心的無線電波。后來,美國人格羅特·雷伯建造了一架口徑9.5米的天線,并在1939年也接收到了來自銀河系中心的無線電波,從此,射電天文學(xué)誕生了。
射電望遠(yuǎn)鏡觀測宇宙示意圖。射電望遠(yuǎn)鏡可以測量天體射電的強(qiáng)度、頻譜及偏振等量。包括收集射電波的定向天線,放大射電信號的高靈敏度接收機(jī),信息記錄﹑處理和顯示系統(tǒng)等。
上世紀(jì)60年代,天文學(xué)取得了4項(xiàng)非常重要的發(fā)現(xiàn),分別是脈沖星、類星體、宇宙微波背景輻射和星際有機(jī)分子,而這四大發(fā)現(xiàn)都與射電望遠(yuǎn)鏡有關(guān)。