不少人刷新闻的时候,总能刷到各种望远镜的新发现,一会儿韦伯望远镜拍出了百亿光年外的星系,一会儿中国天眼又发现了新的快速射电暴,好多人看着看着就迷糊了,不都是蹲在那儿看星星的大望远镜吗,怎么一个在天上一个在地上,干的活儿还好像不太一样?
这俩到底谁更厉害,分工上又有啥不一样,今天咱就掰扯明白这件事。
其实很多人一开始都以为,望远镜不就是越造越大,看得越远就越厉害,其实真不是这么回事,这俩从根上的设计思路就完全不一样,就像一个是能看透红外波段的火眼金睛,一个是能捕捉射电信号的超级耳朵,走的压根不是一条路子。
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先说说韦伯望远镜,这玩意儿是NASA牵头,拉着欧洲空间局加拿大空间局一起搞的,2021年年底从法属圭亚那发射上天,直接停在了日地拉格朗日L2点,距离地球大概150万公里的位置,它的主反射镜口径有6.5米,整个望远镜在发射的时候还折成了一朵花一样,进入轨道之后才慢慢展开,这操作本身就够复杂的。
韦伯是专门玩红外波段观测的,你可别以为红外就是啥新鲜玩意儿,普通望远镜也能测红外,但韦伯不一样,它本身待在太空里,没有地球大气的干扰,还整了足足五层遮阳罩,把来自太阳和地球的热量挡得严严实实。
整个望远镜工作的时候温度能降到零下223摄氏度以下,这么低的温度就是为了避免自身的热辐射干扰观测结果,毕竟观测极远极暗的天体,一点点自身的热量都能把信号盖过去。
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它能干啥呢,它能看到宇宙大爆炸之后几亿年就诞生的最早一批星系,能给恒星周围的原行星盘拍照,还能分析系外行星的大气成分。
这些活儿都是地面望远镜干不了的,毕竟地球大气会把大部分红外波段的信号吸收掉,只有跑到太空里才能干好。
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再来说咱们中国贵州的天眼,大名叫500米口径球面射电望远镜,英文缩写FAST,2016年的时候完成了主体建设,2020年通过国家验收正式开放运行,它是咱们国家自己设计自己建造的,口径足足有500米,接收面积相当于差不多30个足球场那么大,是目前世界上口径最大灵敏度最高的单口径射电望远镜。
很多人不知道啥是射电望远镜,其实它接收的不是我们平时说的可见光,也不是红外,它接收的是天体发出的无线电波,也就是射电波段的信号。
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好多天体都会发出这种信号,比如脉冲星快速射电暴这些,用光学望远镜根本看不到,得靠射电望远镜抓信号。
天眼自从运行以来,发现的脉冲星数量已经超过七百颗,这个数量比全世界其他天文台加起来发现的一半还多,还在快速射电暴的研究上取得了不少关键成果,现在还对外开放给全世界的天文学家使用,大家一起做研究。
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说完基本情况,咱再说说最核心的区别,首先就是位置不一样,韦伯在太空,天眼在贵州的大山里,这个位置的区别直接决定了它们能干啥不能干啥。
韦伯跑到太空里,就是为了躲开地球大气的影响,大气不仅会吸收红外信号,还会有大气抖动干扰成像,所以要做高精度的红外观测,就得上去。
而天眼接收的是低频射电信号,地球的大气对这个波段的信号阻挡不大,反而要是把这么大口径的射电望远镜发到太空,成本和技术难度都高到没法想象,而且贵州的喀斯特地貌刚好给它提供了一个天然的洼坑,省了好多工程上的事儿,还能躲开人类活动产生的射电干扰,所以就扎根在贵州了。
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再就是观测的波段不一样,刚才说了,韦伯主打红外观测,天眼主打射电观测,不同波段看到的宇宙完全不一样,就像我们用不同的感官感受世界,一个是用眼睛看红外光的影像,一个是用耳朵听天体发出的无线电信号,两者压根不存在谁替代谁的事儿,都是在补充人类对宇宙的认知。
还有口径,韦伯主镜6.5米,天眼口径500米,看着差好多,但这也是因为需求不一样,韦伯要带出去,口径不可能做太大,而射电望远镜要提高灵敏度,就得要大口径,越大能接收到的信号就越多,就能看到更暗更远的射电源,所以咱们才搞了这么大一个。
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最后就是科研目标不一样,韦伯的核心目标是研究宇宙早期演化,找最早的星系,研究恒星和行星的形成,它能给我们拍出非常清晰的深空天体影像,让我们能直观看到宇宙早期是什么样子。
而天眼的核心目标是搜寻脉冲星,研究快速射电暴,探测星际分子,还能搜索可能的地外文明信号,它靠的是精确捕捉射电信号的周期和强度,从这些信号里挖出来宇宙的秘密。
到现在俩望远镜都各自拿出了非常棒的科研成果,韦伯给我们看了好多以前从来没见过的遥远星系,刷新了我们对宇宙早期星系形成的认知,天眼则给脉冲星和快速射电暴研究攒了一大堆珍贵的数据,帮天文学家解开了好多之前搞不明白的问题。
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这俩都是人类探索宇宙路上的超级利器,一个在太空帮我们看宇宙的童年长什么样,一个在地面帮我们听宇宙深处传来的神秘信号,方向不一样,没法说谁比谁更厉害,缺了哪个,我们对宇宙的了解都不会像今天这么完整。
咱们国家搞天眼,就是在射电天文这个领域补上了一块关键的拼图,也给全世界的天文学研究做出了自己的贡献,而韦伯的成果也能让全世界的天文学家一起受益。
本来探索宇宙就是全人类共同的事儿,不同方向不同优势的望远镜一起发力,我们才能越来越清楚这个宇宙到底是怎么来的,我们又到底在宇宙的哪个位置。
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