2026-06-22 00:09:52
Details ... ...
世界上最靈敏的射電望遠鏡陣列將在內華達沙漠建造
望遠鏡由 1650 個獨立的電波天線組成,旨在研究超大質量黑洞、被稱為脈衝星的旋轉死亡恆星以及來自深空的快速電波暴。
2026年6月21日,下午6:00(GMT+8)
作者:Denise Chow
內華達州大盆地深處,一片偏遠的沙漠地帶,即將成為世界上最靈敏的射電望遠鏡陣列的所在地。
加州理工學院牽頭開展該項目,並於上周宣布,在獲得足夠資金後,將推進望遠鏡的建造工作。該計畫名為「深空綜合陣列」(Deep Synoptic Array),計畫建造1650個獨立的射電天線,共同用於研究超大質量黑洞、被稱為脈衝星的自旋死亡恆星以及快速射電暴——快速射電暴是指短暫而強烈的無線電波爆發,通常起源於深空。
「正是天線的龐大數量使它完全獨一無二,與其他現有的望遠鏡截然不同,」加州理工學院天文學教授、深空綜合陣列首席研究員格雷格·哈利南說道。
射電望遠鏡探測恆星、行星、星系和其他天體自然發出的無線電波。天文學家可以分析這些天體獨特的無線電輻射模式,從而了解它們的結構、成分和其他特徵,例如溫度。
射電望遠鏡不像光學天文台那樣直接拍攝照片,但產生的大量射電訊號可以轉換成數據,再轉換成影像。
哈利南表示,一旦建成,深空綜合陣列將超越以往所有地面電波望遠鏡,其巡天速度將提高 100 倍,並產生迄今為止最高品質的電波影像。
「歷史上建造的所有望遠鏡——這可以追溯到一個世紀以前——加起來也只發現了大約2000萬個射電源,」他指的是太空中發射無線電波的天體。 「這就是我們目前在宇宙中已知的射電源數量。這台望遠鏡將在最初的24小時內將這個數字翻一番。”
此專案中的每個天線罩直徑約為20英尺;它們組合在一起,將構成有史以來建造的最大電波望遠鏡陣列之一。預計該陣列將覆蓋內華達州懷特派恩縣超過123平方英里的區域,該區域由土地管理局管理。
哈利南表示,該計畫正在辦理許可證,明年即可動工建設,目標是在 2029 年完工。
通常,地面射電天文觀測使用兩種類型的望遠鏡。一種是像西維吉尼亞州的綠岸射電望遠鏡那樣巨大的單體天線,直徑達328英尺(約100公尺)。另一種是由許多小型天線組成的陣列,例如位於新墨西哥州的甚大陣列(VLA),它由27個呈Y字形排列的天線組成。
單一天線通常更靈敏,能夠接收來自宇宙深處的微弱無線電波,但由多個天線組成的射電陣列往往能捕捉到更清晰的影像。哈利南表示,深空綜合陣列將能夠兼顧兩者。
深空綜合陣列旨在接收數百萬顆恆星、星系和其他宇宙天體發出的無線電波輻射。
「射電天文學即將從草圖變為照片,」加州理工學院天文學教授、深空綜合陣列(DSA)聯合首席研究員維克拉姆·拉維在一份聲明中表示。 “DSA觀測宇宙的範圍要大得多,頻率也遠高於其他任何望遠鏡。”
研究人員計劃利用該陣列進行至少五次天空巡天,尋找誘人的無線電輻射脈衝,以便其他天文台可以對其進行更深入的研究。
「我們將能夠精確地指出我們在天空中探測到的射電源的位置,然後所有其他望遠鏡——光學望遠鏡、紅外線望遠鏡和 X 射線天文台——都可以指向那裡,」哈利南說。
該計畫的資金來自施密特科學公司(Schmidt Sciences),這是一個慈善組織,由谷歌前首席執行官埃里克·施密特及其妻子溫迪於2024年創立。施密特去年成為火箭公司Relativity Space的首席執行官,該公司本週贏得了美國宇航局的一份重要合同,將於2028年向火星運送一套該機構的科學儀器。
哈利南表示,作為早期步驟,最近在加州畢曉普附近建造了兩個原型碟形天線,作為技術演示。
為了讓深空綜合陣列(Deep Synoptic Array)找到合適的地點,他和同事們走遍了美國西部,考察了加州、內華達州、新墨西哥州和猶他州的多個地點。這類計畫的理想地點是偏遠地區,遠離無線電頻率幹擾源,例如手機訊號塔、Wi-Fi和其他電子設備。
“這台望遠鏡的靈敏度非常高,甚至可以探測到遠在太陽附近的手機信號,”哈利南說,“所以我們需要盡量避免受到這些信號的干擾。”
事實證明,內華達州的大盆地為抵禦惱人的干擾提供了天然屏障。
他說:“這裡有一些人煙稀少的靜謐山谷。懷特派恩縣的這個地方是我們迄今為止發現的最安靜的地方,非常適合進行射電天文學研究。”