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世界最大射电望远镜落成：包含66台天线

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2013/03/14

2013年03月14日来源：新浪科技

沐浴在星光下的ALMA望远镜阵列。头顶上方是南半球的银河，可以看到麦哲伦星系

　　新浪科技讯北京时间3月13日消息，据美国太空网报道，世界上最强大的射电天文观测设备即将亮相，揭开遮蔽我们视野的宇宙大幕。

　　在过去的两年间，科学家们一直在为ALMA——“阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜”建造新的望远镜天线，也同时不断提升其观测分辨率。现在，这一最新设备即将正式投入使用。

　　尽管这一大型观测阵列目前还尚未投入全面观测活动，然而其已经开始取得一些突破性的科学进展。就在去年，这一设备的观测结果确认在一颗褐矮星，即所谓“失败的恒星”周围存在一个原行星尘埃盘。ALMA同时还对围绕北落师门(南鱼座α)运行的行星进行了观测，并确认这些行星比原先认为的更小。

　　当全部66台望远镜全部建成之后，天文学家们预计将会有更多更大的发现。这台设备在毫米波段工作，这是一种波长比无线电波更短但是比可见光更长的电磁波。在这一波段科学家们将可以窥见围绕年轻恒星的低温尘埃带，并观察原始行星的形成。

　　美国国家科学基金会天文学分部主管詹姆斯·列维斯塔德(James Ulvestad)在本月5日的一次新闻发布会上表示，利用这一设备，天文学家们将可以探测到地球大小的行星。他表示：“ALMA已经观测到在恒星周围存在尘埃环，这些尘埃环非常窄，模型显示这些狭窄的尘埃环间隙中存在行星体。”他说：“尽管你看不到这些行星本身，但是你可以看到这些行星造成的影响。而这也将是ALMA设备进行系外行星观测的主要方式。”

　　被遮蔽的恒星新生景象

　　望远镜一般通过两种方式进行系外行星的搜寻：当行星围绕恒星运行时导致的恒星轻微晃动，以及当行星在恒星面前经过时造成的恒星亮度微小变动。

　　自从1995年发现第一颗系外行星以来，科学家们已经找到了数千颗可能是系外行星的疑似目标。仅仅是美国宇航局一家，其发射的专用于搜寻系外行星的开普勒空间望远镜迄今已经发现2740颗这类疑似目标。在搜寻活动的早期，科学家们最先发现的是那些木星大小的系外行星体，而随着技术的进步以及观测时间的积累，科学家们逐渐开始发现地球大小的系外行星。

　　而在这其中所缺失的环节便是行星形成的早期阶段。现有科学理论认为太阳系是在早期的原始太阳星云中形成的。随着这些尘埃颗粒之间的相互碰撞，积聚，成长，原始的行星开始形成。然而年轻的恒星系统周围往往“云遮雾绕”，在光学或可见光波段难以窥见其全貌。而这便是ALMA设备的施展其能力的舞台。

　　这一设备在归属上由欧洲南方天文台管理。欧南台ALMA项目主管沃尔夫冈·怀尔德(Wolfgang Wild)表示：“我们将会目睹闻所未闻的宇宙场景。”他表示，ALMA将目睹低温气体逐渐形成原行星，并了解行星从恒星周围的尘埃盘中逐渐形成的过程。

　　瑰丽山景

　　这一超级观测设备耗资13亿美元，其惊人分辨率的奥秘在于两大因素：高海拔以及远离人烟的位置。ALMA的台址海拔大约16500英尺(约合5000米)。这样的高度已经高出了绝大部分的大气层和水汽层，地球厚厚的大气层和大气中的水汽会对观测构成干扰。在位于海拔约2900米高处的ALMA办公设施内工作的天文学家们需要吸氧以适应高海拔的工作环境。

　　目前这里已经建成的天线有50台左右。当所有天线全部建成之后一共将会有66台天线，两两之间的距离可以相互移动，最远间隔可以达到9.9英里(约合16公里)。这些天线将会独立接收天空中的信号，随后将这些信号通过超级计算机进行综合并判断这个信号来自哪个位置。这样做的原理就有点像是我们通过两个耳朵接收声音并判断声音的来源一样，所不同的只是我们是判断我们身边声音的方向，而这个观测阵列所观测的则是整个宇宙。

　　ALMA阵列的高分辨率不仅可以让它观测年轻的行星系统，还能让其检测出气体云中的氢和其它构成生命体必须的原始物质。该阵列还能追踪星系的演化。怀尔德表示，尽管目前世界其他地方也建有相类似的毫米波及亚毫米波望远镜，但那些设备的分辨率是完全无法与ALMA相比的。他说：“ALMA的出现几乎就像是裸眼观测时代突然出现了望远镜一样，这是我们在观测能力上的巨大飞跃。”(晨风)

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