北京時(shí)間3月13日消息，據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)報(bào)道，世界上最強(qiáng)大的射電天文觀測(cè)設(shè)備即將亮相，揭開(kāi)遮蔽我們視野的宇宙大幕。
在過(guò)去的兩年間，科學(xué)家們一直在為ALMA——“阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠(yuǎn)鏡”建造新的望遠(yuǎn)鏡天線(xiàn)，也同時(shí)不斷提升其觀測(cè)分辨率。現(xiàn)在，這一最新設(shè)備即將正式投入使用。
盡管這一大型觀測(cè)陣列目前還尚未投入全面觀測(cè)活動(dòng)，然而其已經(jīng)開(kāi)始取得一些突破性的科學(xué)進(jìn)展。就在去年，這一設(shè)備的觀測(cè)結(jié)果確認(rèn)在一顆褐矮星，即所謂“失敗的恒星”周?chē)嬖谝粋€(gè)原行星塵埃盤(pán)。ALMA同時(shí)還對(duì)圍繞北落師門(mén)(南魚(yú)座α)運(yùn)行的行星進(jìn)行了觀測(cè)，并確認(rèn)這些行星比原先認(rèn)為的更小。
當(dāng)全部66臺(tái)望遠(yuǎn)鏡全部建成之后，天文學(xué)家們預(yù)計(jì)將會(huì)有更多更大的發(fā)現(xiàn)。這臺(tái)設(shè)備在毫米波段工作，這是一種波長(zhǎng)比無(wú)線(xiàn)電波更短但是比可見(jiàn)光更長(zhǎng)的電磁波。在這一波段科學(xué)家們將可以窺見(jiàn)圍繞年輕恒星的低溫塵埃帶，并觀察原始行星的形成。
美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)天文學(xué)分部主管詹姆斯·列維斯塔德(James Ulvestad)在本月5日的一次新聞發(fā)布會(huì)上表示，利用這一設(shè)備，天文學(xué)家們將可以探測(cè)到地球大小的行星。他表示：“ALMA已經(jīng)觀測(cè)到在恒星周?chē)嬖趬m埃環(huán)，這些塵埃環(huán)非常窄，模型顯示這些狹窄的塵埃環(huán)間隙中存在行星體。”他說(shuō)：“盡管你看不到這些行星本身，但是你可以看到這些行星造成的影響。而這也將是ALMA設(shè)備進(jìn)行系外行星觀測(cè)的主要方式。”
被遮蔽的恒星新生景象
望遠(yuǎn)鏡一般通過(guò)兩種方式進(jìn)行系外行星的搜尋：當(dāng)行星圍繞恒星運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致的恒星輕微晃動(dòng)，以及當(dāng)行星在恒星面前經(jīng)過(guò)時(shí)造成的恒星亮度微小變動(dòng)。
自從1995年發(fā)現(xiàn)第一顆系外行星以來(lái)，科學(xué)家們已經(jīng)找到了數(shù)千顆可能是系外行星的疑似目標(biāo)。僅僅是美國(guó)宇航局一家，其發(fā)射的專(zhuān)用于搜尋系外行星的開(kāi)普勒空間望遠(yuǎn)鏡迄今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)2740顆這類(lèi)疑似目標(biāo)。在搜尋活動(dòng)的早期，科學(xué)家們最先發(fā)現(xiàn)的是那些木星大小的系外行星體，而隨著技術(shù)的進(jìn)步以及觀測(cè)時(shí)間的積累，科學(xué)家們逐漸開(kāi)始發(fā)現(xiàn)地球大小的系外行星。
而在這其中所缺失的環(huán)節(jié)便是行星形成的早期階段。現(xiàn)有科學(xué)理論認(rèn)為太陽(yáng)系是在早期的原始太陽(yáng)星云中形成的。隨著這些塵埃顆粒之間的相互碰撞，積聚，成長(zhǎng)，原始的行星開(kāi)始形成。然而年輕的恒星系統(tǒng)周?chē)?ldquo;云遮霧繞”，在光學(xué)或可見(jiàn)光波段難以窺見(jiàn)其全貌。而這便是ALMA設(shè)備的施展其能力的舞臺(tái)。
這一設(shè)備在歸屬上由歐洲南方天文臺(tái)管理。歐南臺(tái)ALMA項(xiàng)目主管沃爾夫?qū)?middot;懷爾德(Wolfgang Wild)表示：“我們將會(huì)目睹聞所未聞的宇宙場(chǎng)景。”他表示，ALMA將目睹低溫氣體逐漸形成原行星，并了解行星從恒星周?chē)膲m埃盤(pán)中逐漸形成的過(guò)程。
瑰麗山景
這一超級(jí)觀測(cè)設(shè)備耗資13億美元，其驚人分辨率的奧秘在于兩大因素：高海拔以及遠(yuǎn)離人煙的位置。ALMA的臺(tái)址海拔大約16500英尺(約合5000米)。這樣的高度已經(jīng)高出了絕大部分的大氣層和水汽層，地球厚厚的大氣層和大氣中的水汽會(huì)對(duì)觀測(cè)構(gòu)成干擾。在位于海拔約2900米高處的ALMA辦公設(shè)施內(nèi)工作的天文學(xué)家們需要吸氧以適應(yīng)高海拔的工作環(huán)境。
目前這里已經(jīng)建成的天線(xiàn)有50臺(tái)左右。當(dāng)所有天線(xiàn)全部建成之后一共將會(huì)有66臺(tái)天線(xiàn)，兩兩之間的距離可以相互移動(dòng)，最遠(yuǎn)間隔可以達(dá)到9.9英里(約合16公里)。這些天線(xiàn)將會(huì)獨(dú)立接收天空中的信號(hào)，隨后將這些信號(hào)通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合并判斷這個(gè)信號(hào)來(lái)自哪個(gè)位置。這樣做的原理就有點(diǎn)像是我們通過(guò)兩個(gè)耳朵接收聲音并判斷聲音的來(lái)源一樣，所不同的只是我們是判斷我們身邊聲音的方向，而這個(gè)觀測(cè)陣列所觀測(cè)的則是整個(gè)宇宙。