“中国天眼”能检测到什么?“中国天眼”究竟有多厉害?
中国天眼是什么
世界上最大的单口径射电望远镜---500米口径球面射电望远镜(简称为FAST),是用来接收宇宙无线电的望远镜,于2016年9月25日开始启用,是我国重大科技基础设施,是目前世界上灵敏度最高的天文望远镜,可以将人类探测天体的能力提高到137亿年前,位于我国的贵州省。
为什么要建造天眼
天眼是我国科研人员窥探外太空的窗口,是观测星系运动、黑洞、暗物质、宇宙射线和亚原子粒子,寻找初始的天体,甚至是搜寻太空文明的重要手段。FAST目前已经对脉冲星、射电暴和许多重大的天文现象进行了观测,对人类探索宇宙和太空做出了巨大的贡献。
事实上,搜寻和发现射电脉冲星是FAST最为核心的科学目标,在银河系当中有大量的脉冲星,但是由于信号弱,容易被其他的电磁所干扰,因此很难被观测到。我们的“天眼”灵敏性很高,是发现脉冲星的理想设备。
它把中国对太空的检测能力延伸到了太阳系外,让太空通讯的速率大大提高,大幅度地提高了脉冲星的测量精度,是目前世界上最为精确的脉冲星计时阵。此外,它所具有的战略雷达也对太空天气预报有很强的服务作用。
脉冲星是什么?研究脉冲星有什么意义?
中子星是恒星爆炸之后演化而成的,密度小于黑洞,但是远远大于地球。而脉冲星几乎都是中子星,会不断地发出电磁脉冲的信号。至今,这仍然是一种未知的天体。
对脉冲星的研究是人类认识宇宙非常重要的途径,关于它们的研究会影响我们对宇宙的看法,宇宙究竟是如何形成的,大爆炸究竟发生了什么,星系和银河是如何产生的,在太空中能量是如何进行转化的。黑洞和暗物质,对脉冲星的研究是揭开宇宙迷雾的关键要素。
为何选址在贵州呢?选址是如何决定的呢?
其实在最终选址之前,专家对我国西南部的洼地都进行了研究,首先要选择一个位置足够大能够容纳望远镜的地方,其次还要确保望远镜不会轻易被雨水损坏,以及选址需要在一个人烟稀少的地方,才能确保可以接受到很弱的无线电信号。
望远镜的类型
我们在生活中很长听到光学望远镜、太空望远镜,但是其实不知道有什么区别?甚至也不了解哈勃望远镜和极大望远镜,甚至和我们的FAST有什么区别。
实际上,望远镜是通过光或者电磁辐射来观测的,因此根据不同的光和辐射类型,就产生了不同的望远镜类型。
比如,我们的射电望远镜就是用来接收无线电的,是无线电望远镜
用来检测红外线的红外望远镜有我们熟知的斯皮策太空望远镜
可见光学望远镜包括哈勃太空望远镜和极大望远镜
此外, 还有可以检测紫外线的,X射线和伽马射线的。
当然有的望远镜是可以同时检测多种光线的。
中国天眼的构成
天眼的主要构成部分就是这整个反射面系统、支撑及系统、测量和控制系统以及观测基地。
天眼系统的构成是非常复杂的,它非常大,光反射面的面积有30个足球场那么大,大约32万平方米,而光反射面又是由4450块反射面板单元构成的。技术人员需要先用钢索来编织一个球状膜的结构,像个大锅,这个索网中就使用了8895根索,而且用到了几百种不同类型的索来进行编织。最后才将“镜面”一个个地装上去,最后才形成了我们现在看到的样子。
天眼通过对索网来帮助反射面实现对角、定位和追踪,底下还有2000多个液压促动器通过控制索的伸缩来实现更为精准的科学数据的获得。这使得“天眼”非常的强大。
探测结果:
近来,天眼发现了太空中非常罕见的快速射电暴,它是太空中一种持续时间极短的、产生的能量极大的无线电波爆发的现象。以往观察的快速射电暴都是单峰的,相当于说突然眼前突然亮了一下,又立刻暗下来。但是最近,天眼发现的射电暴是多峰的,也就是说单峰的情况连续发生了多次。经证实地球收到的无线电波是来自非常遥远的宇宙深处,这信号可能在太空中跋涉了百亿年。快速射电暴的形成和机制现在对人类来说仍是一个谜,对未来的宇宙探索有非常重大的意义。
中国天眼究竟有多厉害?能看到什么?为什么让霍金那么担心