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太可惜了!耗资2.6亿,曾是世界最大的“天眼”,如今已成为“垃圾场”

璀璨科学  · 公众号  · 历史  · 2024-11-27 22:30

正文

位于美国波多黎各岛山谷中的阿雷西博望远镜口径达到305米,后来扩建到了350米,曾经是世界上最大的“天眼”,在我国500米口径“天眼”诞生后,阿雷西博射电望远镜就成为了世界上第二大“天眼”。这个耗资月2.6亿元的单镜面射电望远镜是固定的望远镜,它不能转动,只能借助地球的自转以及通过改变天线馈源的位置扫描天空中的一个带状区域。

由于阿雷西博射电望远镜和我国贵州500米口径“天眼”射电望远镜的造型看起来很像,都像一口巨大的锅,所以不少网友经常会混淆两者的照片。实际上,这两个巨大的“天眼”射电望远镜还是存在很大的差异的,大家仔细看就会发现两者的区别了。

美国“天眼”沦为“垃圾场”

阿雷西博射电望远镜在1963年建造,随后在1972年到1974年进行了扩建,整个射电望远镜的主反射镜面是一个球面,看起来就像一口巨大的“锅”。一开始阿雷西博射电望远镜的天线由金属网组成,最短只能在50厘米的波段进行工作,在改建后进行了升级,射电望远镜的镜面由38778块金属板拼接而成,使最短的工作波段达到5厘米。

在过去长达半个多世纪的时间内,科学家们使用这个曾经最大的“天眼”射电望远镜取得了很多新的发现。例如在1974年,天文学家泰勒和赫尔斯使用阿雷西博射电望远镜发现了第一个射电脉冲双星系统PSR191316。在1991年,天文学家沃斯赞和弗雷尔首次发现了太阳系外的行星系统。这些发现,都是我们人类天文学领域巨大的突破。

虽然阿雷西博射电望远镜硕果累累,但是它却是命运多舛,在20201130日夜间到2020121日凌晨之间,这个巨大的射电望远镜突然就轰然坍塌了。当时在射电望远镜上方那个重达900顿的仪器平台从上面砸了下去,砸到了主反射镜面,导致反射镜面被砸破,而支撑钢缆也断裂了。

虽然阿雷西博射电望远镜是在一夜之间就轰然坍塌,但是它的倒塌并不是没有征兆的,这也是在预料之中的事情。早在2017年,阿雷西博射电望远镜就曾经遭到了飓风玛丽亚的重创,导致阿雷西博射电望远镜的钢缆断裂。

随后在20208月,阿雷西博射电望远镜的一根辅助钢缆也断裂,还导致反射镜面受损,在202011月,阿雷西博射电望远镜一根主钢缆也断裂了,再次对反射镜面造成了进一步的破坏,将反射镜面砸烂了,变成了“垃圾场”。

在事情发生后,美国方面宣布关闭阿雷西博射电望远镜,并且计划以可控的方式对其进行拆除。这也就意味着美国已经放弃阿雷西博射电望远镜了,这也说明了阿雷西博射电望远镜当时已经受损严重,没法修复或者修复的价值不高了。万万没想到,就在美国方面制定拆除计划之时,阿雷西博射电望远镜就在一夜之间轰然坍塌了。

美国阿雷西博射电望远镜的轰然坍塌,对于人类天文学界来说是一个巨大的损失。因为在我国500米口径“天眼”出现之前,阿雷西博射电望远镜曾经是世界上最大的“天眼”,为人类宇宙探索作出了巨大的贡献。在中国“天眼”诞生后,两个“天眼”刚刚好位于地球两个半球,两个巨大的“天眼”就像两只“眼睛”看着宇宙深处。而随着阿雷西博射电望远镜的坍塌,现在世界上就只剩下我国的“天眼”了。

中国“天眼”发现超过1000颗脉冲星

2011325日,中国500米口径“天眼”开工建造,在2016925日成功落成启动,在2020111日国家验收,正式开放运行。中国“天眼”的口径达到500米,反射镜面的面积相当于30个足球场那么大,是当前世界上最大的单口径射电望远镜。

除了口径巨大外,中国“天眼”的灵敏度是阿雷西博射电望远镜的2.5倍以上,综合性能比阿雷西博望远镜提高了10倍。在2021年,中国“天眼”面向全世界科学家开放,现在我国的“天眼”已经成为了世界上唯一的“天眼”。

由于中国“天眼”和美国阿雷西博射电望远镜都像一口巨大的“锅”,很多网友经常混淆,在美国阿雷西博射电望远镜轰然坍塌后,海外甚至有网友发布了阿雷西博射电望远镜“废墟”的照片,混淆视听说那是我国的“天眼”。随后我们官方进行了辟谣,吉林一号卫星也特意拍摄了中国“天眼”和美国阿雷西博射电望远镜的现状,对比之下令人感慨万分。

从投入运行至今,中国“天眼”已经取得了很多新的发现,截止至今年11月,“天眼”已经发现超过1000颗脉冲星,超过同一时期国际其它望远镜发现脉冲星数量的总和。更关键的是,在这1000颗脉冲星中,有大量毫秒脉冲星、脉冲星双星。

1967年,人类第一次发现了脉冲星,随后寻找脉冲星的工作就没有停止过。科学家之所以致力于去寻找这些脉冲星,是因为这些脉冲星记录了很多恒星的信息,也被称作揭示宇宙奥秘的天体物理“实验室”。当那些中等质量的恒星演化到晚期,燃料燃烧殆尽后就会坍缩成脉冲星。如果可以发现一些奇异的脉冲星,甚至可能会颠覆我们对经典物理的认知。

脉冲星有很多特性,我们可以通过研究这些脉冲星去发现各种引力效应、粒子物理,甚至可以通过脉冲星来进行精确测量,因为有一些脉冲星转速相当快,最快的脉冲星1秒钟就能转700多次,可以说是宇宙中非常精准的“时钟”,对这些脉冲星进行测量,有助于我们建立更好的时间基准,还可以用来进行导航。所以,研究这些脉冲星还是有非常多用处的。