李彤
從高處俯瞰,大窩凼(dang)是一個(gè)天然圓形洼地,周圍群山環(huán)繞。大窩凼位于貴州省平塘縣克度鎮(zhèn),2009年的一天,大窩凼的居民老楊迎來了一群稀客,他還不知道這些客人的到來將徹底改變大窩凼人的生活。
黔南深山,尋找完美“天坑”
中國(guó)天眼,即500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)。立項(xiàng)之初,中國(guó)天眼的安放位置成為困擾科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的首個(gè)難題,他們把這項(xiàng)工作戲稱為尋找完美“天坑”。
中國(guó)西南山區(qū),由于石灰?guī)r被地下水腐蝕,形成了諸多溶洞,溶洞逐漸塌陷,又形成了大大小小的圓形或漏斗形洼地??茖W(xué)家們走訪、探查了300多個(gè)洼地,終于發(fā)現(xiàn)了位于責(zé)州平塘縣克度鎮(zhèn)的大離凼。中國(guó)天眼的總負(fù)責(zé)人南仁東站在坑底仰望天空,發(fā)現(xiàn)從這里看到的天空幾乎是一個(gè)完美的圓形。團(tuán)隊(duì)的每一個(gè)人都欣喜若狂,由衷地感恩大自然的饋贈(zèng)。
老楊的祖祖輩輩居住在大窩凼,這里耕地稀少,不通公路,不通電。老楊家等12戶居民一致表示支持國(guó)家建設(shè),愿意搬離大窩凼。中國(guó)天眼的建設(shè)如期動(dòng)工。
射電觀測(cè),發(fā)現(xiàn)無窮奧秘
我國(guó)古籍《宋會(huì)要》中記載了這樣的天文奇觀:“初,至和元年五月,晨出東方,守天關(guān)。晝見如太白,芒角四出,色赤白,凡見二十三日?!边@是人類關(guān)于超新星爆炸最早的記錄,大意是宋仁宗時(shí),東方有一片星云,光芒四射,呈紅白色,白天也能看到明顯的光亮,這個(gè)奇觀持續(xù)了23天。
1609年,意大利科學(xué)家伽利略發(fā)明了第一臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡,人類得以更清晰地觀測(cè)宇宙。但是,這些觀測(cè)方式都受到人眼感光機(jī)制的限制,僅能停留在現(xiàn)象層面。
1932年,美國(guó)人卡爾·央斯基發(fā)現(xiàn)了來自銀河系中心的無線電波。從此,人類突破了肉眼觀測(cè)的限制,開啟了新的探索之旅——射電天文學(xué)。
射電望遠(yuǎn)鏡可以收集天體發(fā)出的射線,人們通過對(duì)這些信息的記錄、轉(zhuǎn)化、加工來進(jìn)行天文學(xué)研究。顯然,這比人眼能觀測(cè)到的信息更加豐富,也更加精確。那些射線從距離地球幾十甚至上百光年的地方出發(fā),最終散落在射電望遠(yuǎn)鏡的信號(hào)接收器上,無數(shù)我們未曾察覺的奧秘都蘊(yùn)藏在這些能量微弱的宇宙射線當(dāng)中。
中國(guó)天眼,續(xù)寫科學(xué)傳奇
2020年1月11日,500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)通過國(guó)家驗(yàn)收,并正式開放運(yùn)行。蒼翠的青山間安臥著一口巨大的“鋁鍋”,它代表了當(dāng)代人類最前沿的射電觀測(cè)技術(shù)。
FAST的反射面由4450塊面板拼接而成,總面積達(dá)25萬平方米(約30個(gè)足球場(chǎng)大?。?00米的巨大口徑讓它可以探測(cè)到更多的宇宙信號(hào),最大探測(cè)距離可以達(dá)到137億光年之外,是目前全球最大的單體球面射電望遠(yuǎn)鏡。
在FAST的四周,聳立著6座百米高塔,從高塔中伸出6根鋼索,鋼索牽引著一個(gè)小巧的“房子”,游走于“鋁鍋”上空,這就是望遠(yuǎn)鏡的饋源艙。如果把FAST比作眼睛,那么饋源艙就是瞳孔。當(dāng)反射面確定觀測(cè)天體的位置后,小“房子”就通過移動(dòng)到達(dá)射線反射的焦點(diǎn)處,接收來自目標(biāo)天體的無線電信號(hào),然后將信息傳給主控室,從而完成一次觀測(cè)。
2018年4月,尚在試驗(yàn)運(yùn)行階段的FAST首次發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星,并獲得國(guó)際認(rèn)證。2021年3月31日,F(xiàn)ASI正式向全球開放,開始向全球天文學(xué)家征集觀測(cè)申請(qǐng),正式承擔(dān)起助力人類科技發(fā)展的責(zé)任。