射电天文望远镜科普(射电天文望远镜真实效果图)

SKA是,短波射电望远镜阵列。它不是一个单一的大口径望远镜,而是由数千个更小的探测设备组成的一个巨大的信号采集面。这些天线将分布在多个区域,并将其检测结果进行汇总,得到观测图像。由于其高分辨率和大视场,SKA涵盖了天文学的所有主要课题,包括恒星和星系的演化、类星体、脉冲星、超新星爆炸、外星生命、暗物质和暗能量。

毫无疑问,SKA将成为地球上另一个科学奇迹。人们关心的是,这个巨大的“天眼”将放在哪里?在最新消息中,SKA宣布项目的大部分,即三分之二的天线将在南非建造,而一些将在澳大利亚和新西兰建造。建成后,SKA将成为世界上最大的射电望远镜。

关于银河系的形状,人类已经思考很久了。从古代利用神话来描述,到现在通过天文探测来绘制,我们离正确答案越来越近。但直到今天,我们也不敢说完全了解银河系的形状,因为在绘制的过程中,还有很多麻烦的问题需要解决。

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同时,在镜面转动的同时,接收器也要相应调整位置。在镜面四周的六个塔台,分别通过一根钢索将接收器悬在空中,利用早年训练飞行员时的地面模拟飞行设备原理,实现对接收器位置的调整。

为什么活跃星系的核这么亮?目前的解释是,活动星系中隐藏着一个高速旋转的“超大质量黑洞”。正是这个黑洞给了活跃星系一个非常高的亮度。由于黑洞的存在,黑洞周围的气体和尘埃落在黑洞的中心,导致活动星系中心的物质密度、高温和能量。当物质密度达到一定程度,温度也上升到一定程度时,这些致密的物质就会找到一个逃生出口,于是两股高能喷射离子流从黑洞的两端喷射到太空中。通过这种方式,类星体被黑洞点燃,它们变得非常明亮。因此,类星体只是被黑洞点燃的活跃星系。

按照科学目标和相关战略规划,“中国天眼”还确立了多个优先和重大项目,包括多科学目标漂移扫描巡天、中性氢星系巡天、银河系偏振巡天、脉冲星测时、快速射电暴观测等。

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。

随着射电望远镜的出现,天文学家发现了越来越多的具有射电辐射的物体,这些物体被称为射电源。有些放射源很奇怪。它们看起来像星星,但它们不是星星。他们离我们很远,而且离我们也很快。它们离我们很远,我们可以探测到它们,这表明它们有很高的能量。它们是什么?为什么它如此明亮和活跃?天文学家暂时找不到答案,所以他们把这个奇怪的物体叫做类星体。

如果真的有证据表明智慧生命的存在,那么我们就快找到它了!

1994年的时候,正是南仁东首先提出了我国自主设计、建造大型射电望远镜的设想。该设想很快得到了批准,并且展开了相关的工作。这是一个漫长的过程,中途经历了申请、批准、选址、设计等许多流程,一直到2011年,终于开始动工,并在2016年7月3日成功吊装最后一块反射面单元,并于9月25日开始接收宇宙电磁波。

我国在地基望远镜方面已经取得了巨大的突破,500米口径球面射电望远镜(FAST,俗称中国天眼)是世界上最巨大的单口径射电望远镜,下一代射电望远镜阵列——平方公里阵列以及下一代巨型光学望远镜——三十米口径望远镜,都是有我国参与的国际项目。可以说,中国在地面观测的各个领域,都已经获得了国际领先的水平。

1993年,包括中国在内的10个国家的天文学家共同提议建造一个由3000台射电望远镜组成的巨型射电望远镜阵列。其中一半位于中心区域直径5公里的范围内,其余部分则从中心向外延伸,像一个从“旋臂”向外延伸的螺旋星系。这是一个由射电望远镜组成的网络,每一个望远镜都由一根光缆连接,一台超级计算机将接收到的数据进行同步,以显示天体的细节。因为它的接收面积是一平方公里,所以被称为“平方公里阵列”(Square Kilometer Array),简称(SKA)。

23人已购

2种FRBs?

阿雷西博天文台发现的水星的北极地区图片

“小绿人”,你在哪里?

关于快速射电暴,不了解天文的朋友听到这个词会很陌生,它是来自宇宙深空中的一种至今仍然十分神秘的射电源现象,这种电波信号的特征是射电波非常的快速和猛烈,但是关于它的来源源头到底是什么事物?科学家们至今也不明确,最开始的时候甚至一度怀疑他是外星人发给我们的信号。

500米口径球面射电望远镜,简称FAST,绰号为中国天眼,坐落于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中,口径达到了500米,比世界第二的阿雷西博望远镜大了150米。FAST不仅在口径上超过了后者,灵敏度也是后者的2.5倍,可有效探索的空间范围体积为后者的4倍。

首先,如何把口径建设到500米呢?显然,通过打磨、抛光之类的方式作出一片直径500米的镜子,是不可行的。FAST的设计者非常巧妙地利用了富勒提出的球形建筑原理。所谓富勒建筑,指的是通过大量的三角形结构建成的球形建筑,可以大量节省建造材料,而且结构非常稳定。利用这个原理,建筑团队打造了4450个反射单元,组成了FAST的主体部分。这个物镜的面积达到了25万平方米,相当于30个足球场!

其次,和其他射电望远镜一样,FAST利用的也是反射式望远镜的原理。也就是说,通过巨大的凹面镜作为物镜,将接收到的图像聚焦到物镜上方的焦点。在焦点处设置接收器(如果是普通反射式望远镜就是一块平面镜,借此反射到目镜上),来观测接收到的图像。作为FAST的接收器,怎么可能不大呢?据介绍,FAST的接收器重达30吨,这就已经是哈勃太空望远镜的近3倍了!只有足够先进、强大的接收器,才能够把宇宙图像更精确地传送到地面。

通过这些先进的设备,FAST如今已经成为世界上最强大的望远镜之一,可以观测到数亿甚至数十亿光年以外。按照银河系15万光年的直径计算,这个范围内如果真的有外星人朝我们发射信号,它也能轻松接收到。

上图即为快速射电暴FRB190520(中间红色部分)。这是VLA做的无线电和光学叠加处理。图片来源于Niu, et al./ Bill Saxton/ NRAO/ AUI/ NSF/ CFHT.

这台望远镜将会在遥远的月球陨石坑部署

揭开类星体之谜

我们还不能证明宇宙中的任何无线电信号都是由地球外的智能生物发出的。我们在宇宙中真的孤独吗?或者我们错过了什么?为了解开这一谜团,我们需要更强大的射电望远镜,而SKA有望对此做些什么。SKA拥有足够的灵敏度,能够比以往的望远镜更好地分辨人造的无线电信号,所以也许SKA可以告诉我们宇宙中是否真的有“小绿人”,从而解开困扰人类多年的未解之谜。

作者简介:谭程明,中国科学院国家天文台副研究员,负责中国太阳射电频谱日像仪观测和数据处理。

说起这个事情有一个人是绝对绕不开的,那就是美国天文学家法兰克·德雷克,他在担任阿雷西博射电望远镜扩建之前,已经在1960年实施了奥兹玛计划,目的是利用射电望远镜来接收可能的外星文明无线电信号,尽管一无所获,但他认为时间不够,搜索的天区也没有全部覆盖,所以一直想找机会将规模扩大!

文稿编辑:赵宇豪

绿岸射电望远镜

​不过据《央视新闻》9月21日的报道,我国新疆奇台县正在建造一座世界最大的全向可动式射电望远镜,当日下午13:30,这座被称作“奇台射电望远镜(英文QiTai radio Telescope,缩写为QTT)”的巨型观天装备破土动工开始建设,它是110米口径的圆形球面射电望远镜,比美国绿岸射电望远镜略大。

说到FAST的建设,就不能不提到一个人——南仁东先生。

据提案摘要称,这种直径为0.62英里(1公里)的金属望远镜会通过NASA的DuAxel Rovers或攀墙机器人横跨陨石坑。