這些望遠鏡可以看清人眼看不到的宇宙秘密

儘管人眼可以看到許多宇宙現象，但在氣體塵埃的掩護下，宇宙的大部分真容難以在可見光範圍內被觀測。20世紀30年代，科學家偶然發現了來自銀河系中心的無線電波。天文學家意識到，比可見光波長更廣的無線電波可以揭示其他波段所看不見的宇宙現象，射電天文學的時代由此開啟。

60多年來，從美國的第一個射電天文台——國家射電天文台(NRAO)起，美國國家科學基金會(NSF)投入了最先進的設備促進射電天文學的發展。如今，美國國家科學基金會支持的射電望遠鏡項目，從西弗吉尼亞州一直延伸到智利安第斯山脈。

下面的這些精彩圖片將帶你一覽這些了不起的望遠鏡和它們的部分重要發現。

1.銀河中心的黑洞信號

藉助於類似卡爾G.揚斯基(Karl G. Jansky)甚大陣(VLA)的射電望遠鏡，天文學家能夠穿透充斥銀河系內的氣體塵埃，研究銀河系中心的發出射電信號的超大黑洞。

隨著超級計算機首次應用於射電天文學領域，VLA望遠鏡陣得以生成宇宙天體和活動的影像。上面的這幅銀河系中心的照片就基於多個VLA望遠鏡陣的觀測數據。圖中左側的圓環是一處超新星遺迹，被銀河系中心的強大磁場牢牢拽住。

2.靜默區

西弗吉尼亞州的「綠岸望遠鏡」是世界最大陸基可移動射電望遠鏡。整個望遠鏡約43層樓高，重7700噸；碟形天線的活動表面長110米、寬100米，由2000多塊小型反射板組成。

「綠岸」望遠鏡位於位於阿巴拉契亞山脈的山谷中，所處的環境隔絕了城市地區的大多數無線電信號噪音。 由於來自太空的射電信號遠比地球上人類活動的無線電信號微弱，為了保證它的運行，在「綠岸」望遠鏡周圍13000平方英里的範圍內都屬於無線電靜默區，如手機、信號發射塔等設施都受到嚴格監管。這也是多數射電望遠鏡位於人跡罕至的偏遠地區的原因。

3.行星的起源

綠岸望遠鏡曾在獵戶座分子雲團(Orion Molecular Cloud Complex)內捕捉到一些卵石大小的顆粒物，它們在毫米波段下閃閃發光，密佈於圖片中橙色絲狀物之中。而這些絲狀物則是於獵戶座星雲的一個恆星形成區。

天文學家經常觀測宇宙中的塵埃顆粒，它們有可能聚集形成成圍繞在原恆星（一種非常年輕的恆星，形成於分子雲當中）的岩質行星。然而，獵戶座分子雲團內的絲狀物中所發現的星際顆粒，比典型的恆星形成區中的顆粒要大100至1000倍。據此，科學家猜測，大於預期的星際顆粒能夠促進行星的形成。

需要注意的是，圖片中的光學成像部分來自美國宇航局戈達德太空中心的觀測設施。

4.探測氣體塵埃的利器

阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡(ALMA)位於智利的安第斯山脈，海拔16500英尺，是地球上最高的天文台之一。

ALMA擁有66具高精度天線，最大的天線直徑39英尺（約合12米），每座重達100噸，其探測到的圖像數據可媲美一座14公里直徑的射電天線效果，解析度比哈勃望遠鏡還要高10倍，足以辨別約15公里外的一顆高爾夫球。正是這樣，ALMA成為探測恆星周圍氣體塵埃區域的利器。ALMA和其他射電望遠鏡的觀測也彌補了光學望遠鏡的觀測缺憾。

5.黑洞「排放」氣體塵埃

這是一張藝術概念圖，描繪了距離地球4700萬光年之遙的棒旋星系NGC 1068。藉助ALMA望遠鏡陣，天文學家發現有氣體塵埃正在從NGC 1068中心黑洞的吸積盤「排放」出來。吸積盤是由環繞黑洞高速旋轉的物質組成，速度可以高達400-800公里每秒。隨著其中的部分物質逐漸被強大的引力拽入黑洞，它們的溫度將升高並發出強光。儘管有一部分物質被吸入黑洞，但同時也有一部分從黑洞逃逸。某些情況下，這些逃逸的物質能夠形成一個環狀的氣體塵埃雲，環繞在整個黑洞系統的周圍。

6.赫赫有名的阿雷西博望遠鏡

波多黎各的阿雷西博(Arecibo)天文台是全球最著名的射電望遠鏡之一，而這或許要歸功於電影《超時空接觸(Contact)》和007系列電影《黃金眼》。

阿雷西博(Arecibo)望遠鏡於1963年由美國國防部建成，用於研究地球的電離層；其主天線直徑305米，坐落在一個天然的石灰石天坑內。1969年，美國自然科學基金會接管了這座巨型望遠鏡。

歷史悠久的阿雷西博望遠鏡也做出了許多重要的發現。從每秒自轉數百次的中子星，到土衛六泰坦表面碳氫化合物湖泊的存在，背後都是這台射電望遠鏡的功勞。

7.揭開金星的面紗

2012年，天文學家將阿雷西博天文台和綠岸望遠鏡的數據結合起來，生成了這張極為詳盡的金星表面圖像。由於表面籠罩著一層厚厚的雲霧，主要由硫酸和碳酸組成，金星的真面目很難被觀測到。於是，天文學家利用阿雷西博望遠鏡向金星發出射電信號。在穿過地球和金星的大氣層後，抵達金星表面的射電信號有一部分被反射回地球，由綠岸望遠鏡所接受。通過這樣的「收發信號」方式，金星表面的山脈、隕坑和其他表面特徵被呈現在人們的眼前。

8.超長基線陣列（VLBA）

這是位於美國歐文斯山谷內的一具射電望遠鏡，是超長基線陣列（VLBA）的一部分。VLBA望遠鏡陣由美國自然科學基金會創立，共由10架射電望遠鏡組成。它們的天線直徑達25米，分散在美國夏威夷、加利福尼亞、亞利桑那和華盛頓特區等多個州。通過長基線干涉技術，VLBA形成了一個最大長度可達8611公里的超大型觀測陣列，生成的圖像解析度比光學望遠鏡高數百倍。

依靠VLBA，來自世界各地的天文學家完成了許多重要發現，包括繪製宇宙的高精度地圖，以及測量地球的板塊運動及自轉，而後者對於確保GPS系統的精確性至關重要。

9.探秘土星

藉助VLBA望遠鏡陣和美國宇航局的卡尼西號飛船，天文學家繪製了土星及其衛星的精確位置地圖（上圖為示意圖），誤差範圍不超過1英里。通過採集卡西尼號發出的無線電信號，VLBA能夠精確定位飛船的軌道位置。再結合其他的相關數據，VLBA就可以提供土星及其衛星的準備位置，比地面光學望遠鏡的精度要高50-100倍。

地面射電望遠鏡網路，光學/紅外望遠鏡，以及粒子和引力波天文台，正不斷的揭示宇宙中那些看不見的和看得見的秘密，讓我們進一步了解宇宙，和我們所處的位置。(dogstar)

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