世界上原本有2只「天眼」,一只「天眼」是位于我們中國的500米口徑射電望遠鏡,另一只「天眼」則是位于美國的阿雷西博射電望遠鏡。這兩只「天眼」分布在地球的兩個半球,可以一天24小時監測來自宇宙深處的微弱無線電信號。遺憾的是,美國的那只「天眼」已經轟然坍塌,徹底淪為了「垃圾場」,太可惜了!
為了更好地觀測宇宙深處的景象,各種望遠鏡應運而生,其中就包括射電望遠鏡。射電望遠鏡就是用來觀測和研究來自天體的射電波的基本設備,可以測量來自宇宙深處射電波的強度、頻譜及偏振等量。
至今,射電望遠鏡的出現已經有80多年的歷史了。早在1931年,美國無線電工程師卡爾·央斯基使用長30.
5米、高3.66米的旋轉天線陣搜索、鑒別電話干擾信號 時,無意中發現了一個每隔23小時56分04秒出現最大值的無線電干擾,經過分析后確認這個信號是來自銀河系中射電輻射。
在發現了來自宇宙深處的射電波后,一些研究人員開始研制射電望遠鏡,在1937年美國人G·雷伯成功研制出了當時全世界獨一無二的拋物面型射電望遠鏡。這個射電望遠鏡的拋物面天線直徑為9.45米,後來它也成功接收到來自銀河系中心的無線電信號,研究人員還根據射電望遠鏡收集到的數據果繪制了第一張射電天圖。經過80多年的發展,現在的射電望遠鏡越來越強大了,早在上世紀60年代,美國就開始建造口徑達到305米的阿雷西博射電望遠鏡。
和我們500米口徑射電望遠鏡「天眼」一樣,阿雷西博射電望遠鏡也是利用喀斯特洼地建成的。
建在波多黎各的阿雷西博望遠鏡利用了石灰巖構成喀斯特地形,用尺度合適、比較對稱的碗形大坑作為底座。這不僅減少土石開挖量,大大降低了造價,同時也降低了工程建造的技術難度。
整個阿雷西博射電望遠鏡看起來就像是一口「大鍋」,在它反射鏡面的正上方,有一個重達900噸的接收平台,由連在三座高達100米鐵塔的18根鋼索支撐著。
來自宇宙深處的無線電信號在傳到阿雷西博射電望遠鏡的反射鏡面時,就會反射到這個900噸的接收平台那里,然后進行下一步的處理。由于口徑相當大,所以阿雷西博射電望遠鏡的靈敏度比較高,功能很強大,自建成以來,科學家利用阿雷西博射電望遠鏡取得了很多研究成果。
例如,在1974年,泰勒和赫爾斯利用阿雷西博射電望遠鏡發現了第一個射電脈沖雙星系統PSR1913+16,後來還間接證實了引力波的存在。泰勒和赫爾斯也因此而一起榮獲了1993年諾貝爾物理學獎。
作為世界上第二大「天眼」,阿雷西博射電望遠鏡一直以來都被寄予厚望,遺憾的是,在2020年8月10日,受颶風天氣的影響,一根用來支撐阿雷西博射電望遠鏡金屬框架的輔助電纜斷裂,還掉落下來,將射電望遠鏡的反射鏡面砸出了一個大洞,平台本身也發生了彎曲。
隨后在2020年11月6日,又有一根鋼纜斷裂,在2020年12月1日阿雷西博射電望遠鏡發生坍塌事故,重達900噸的接收平台墜落到反射鏡面。
造價高達2.6億的美國「天眼」轟然坍塌,整個射電望遠鏡反射鏡面變成了「垃圾場」。
隨著阿雷西博射電望遠鏡退出歷史舞台,人類探索深空的重擔就落到中國望遠鏡的肩上。長期在阿雷西博天文台工作的物理學家亞伯·門德斯表示,阿雷西博射電望遠鏡轟然坍塌,意味著我們人類失去了一天24小時監控微弱無線電信號的能力,現在我們人類只能依靠我們中國的500米口徑「天眼」了。