近日,我国科研人员在专业科学期刊上发文表示,中国科学院领导的团队,利用有着中国天眼之称的FAST望远镜,探测到了人类迄今为止发现的最大原子气体系统,尺寸约为200万光年。 由于宇宙中所有天体的起源都离不开原子气体,因此这一成果对于研究宇宙演化等问题意义重大。此外,这一天文发现也向全世界展现出了我国在天文观测领域的绝对实力。 我国发现的最大原子气体系统 此次我国科研人员探测到原子气体系统的位置,在斯蒂芬五重星系附近,而这一星系是全球被研究最多的致密星系群,由五个视觉可见星系组成。美国宇航局此前没少使用哈勃和韦伯望远镜对这一天区进行观测,但都没有发现这一原子气体系统。之所以会出现这种情况,这主要是由于中国天眼与美方这两台望远镜有本质区别。 韦伯望远镜拍摄的斯蒂芬五重星系 中国天眼是一台不直接接收可见光信号,而是接收射电信号,然后通过计算机成像的射电望远镜。哈勃和韦伯则是光学望远镜,依靠直接接收可见光信号,进行观测。这也能够解释,为什么NASA会为了减少大气层对可见光信号的干扰,把哈勃和韦伯放到大气层外的地球轨道上运营,而不是像中国天眼一样放在地球上。 韦伯望远镜 不同信号接受模式的区别,也就造成了射电与光学望远镜在性能上的差别。在这两类望远镜中,射电望远镜灵敏度高、分辨率高,可以看到的波长更多,但由于成像是通过计算机处理不是直接观测,在精确度上往往会弱于光学望远镜。 简单来说,就是都看得到的天体,光学望远镜好用,但有些天体只有射电望远镜可以看到。我国科研人员也承认,此次能够发现这个原子气体系统,就是利用了中国天眼超高灵敏度带来的强大暗弱天体探测能力。 中国天眼 既然射电望远镜在天文观测之中,有着光学望远镜无可比拟的优势,那么其他国家为何不建造自己的天眼呢?这就要说到中国天眼这种超大型射电望远镜的建造难度了。 中国天眼的全称叫做500米口径球面射电望远镜,是迄今为止最大的单孔径望远镜。 这种超大型望远镜的建造必须考虑多重问题。首先便是选址上,一般都需要依托地势而建,中国天眼放在贵州省平塘县,就是由于当地有一处合适的洼地。 因此,找到合适的地形,就能难住很多国家。其次是在建造难度上,中国天眼的反射面面积大约相当于30个足球场,从奠基到全部建成花费了近八年时间,建造中的技术难题以及后续的保养维护,就是很多国家无法独自解决的难题。 当然这不是说别的国家就没能力建造,美国原本也有自己的天眼位于波多黎各的阿雷西博射电望远镜。这一305米口径的射电望远镜建造于上世纪60年代,可以说是当时美国国力的象征,也曾为全球天文事业立下汗马功劳,此前与中国天眼一道被称为地球凝视宇宙的两只眼睛。 但到了2020年,这一望远镜已经因服役年头太长、经费不够以及飓风的长期侵蚀而基本停用。当年12月,负责运营的美国国家科学基金会正式确认,由于三个支撑塔全部断裂,重达900吨的信号接收平台砸到了反射盘上,这一望远镜最终彻底坍塌,迎来了自己命运的终点。此后,地球上便只有中国的这一个天眼。 彻底退役后的阿雷西博射电望远镜 中国天眼也不负众望,在天文观测中取得了不少成果。除了此次发现的原子气体系统,中国天眼已探测到了大量的新天体,甚至观测到了宇宙极端爆炸起源的证据。而除了在射电望远镜领域取得成功,我国也没有放弃光学望远镜,特别是类似哈勃和韦伯的空间望远镜的研制。 根据我国航天部门的计划,作为天宫空间站的组成部分之一,巡天号空间望远镜将于2023年前后发射升空,与天宫主体部分长期共轨飞行。根据我国科研人员此前透露的信息,巡天号的观测范围将是哈勃的300多倍。在抵达预定位置后,便有望成为全球最强的空间光学望远镜。 值得注意的是,虽然我国早已成为可以和美俄并列的航天大国,但此前在天文观测领域,我国的整体实力相对较弱,可随着中国天眼平稳运营,以及未来巡天号的部署,我国在这一方面的实力将得到大幅增强。相信这次发现的原子气体系统只是一个开端,在未来,我国科研人员将能够依靠强力的望远镜获得更多新的发现。