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英国升级超级望远镜阵列将于今年投入使用


发布日期:4/22/2009 7:07:21 PM
 
来源:新浪科技


     时至今日,接通英国打造的世界上一功率最大的望远镜系统的第一阶段已处于进行时。这个功率惊人的望远镜阵列名为“e-Merlin”,由英国的7架射电望远镜构成,现已通过光学纤维连为一体,它们将允许科学家对宇宙更为深远的区域进行探测。

  为了获得更为理想的观测效果,e-Merlin项目组利用光维对数据链路进行升级,替换一度将这些望远镜连接在一起的老式微波技术。参与e-Merlin 项目的提姆·奥布赖恩(Tim O'Brien)表示:“这将是天文学领域的一场革命。”乔德雷耳·班克天文台的天文学家指出,e-Merlin望远镜阵列将在2009年晚些使用全部投入使用。

  通过收集数光年外天体发出的无线电波,这些射电望远镜能够允许科学家对宇宙深处进行探测。在所能观测的区域方面,单是一架望远镜显然存在局限性,即便是一架体积与直径76米的洛弗尔望远镜一样大的望远镜也是如此。(洛弗尔望远镜位于柴郡的乔德雷耳·班克天文台,e-Merlin项目的总部也设在柴郡。)为此,天文学家才决定将7架分布于一个广大区域内的望远镜的能量“集结”在一起,从本质上获得一架巨型超级望远镜。

  在过去20年时间里,英国的7架望远镜便曾以这种方式组合在一起,形成一个望远镜阵列。然而,用于将它们连接在一起的老式微波技术只能传回所记录的数量很少的数据。乔德雷耳·班克天文台外联负责人、曼彻斯特大学天体物理学高级讲师奥布赖恩在接受英国广播公司采访时表示:“这就像是利用一根非常细的管子传送信息。实际上,在利用微波时,射电望远镜获取的绝大多数信号都没有传回乔德雷耳·班克天文台。”

  过去6年时间里,一项大规模计划最终付诸实施,用深埋于地下的长数百公里的光纤电缆替换过时的微波链路。细细的光纤可以传送大量数据,科学家相信它们能够让e-Merlin望远镜阵列获得新生。奥布赖恩解释说:“这种变化是一次质的飞跃,就像是从拨号上网变成宽带上网。也就是说,我们将能够获取望远镜收集的所有数据。我们在一天内完成的工作量相当于过去的3年。”

  额外的数据将允许科学家对宇宙中的天体进行更为细致的观察,其在程度上是以前无法想象的。除此之外,这些数据还可以让他们研究此前从没有观察到的宇宙区域。e-Merlin项目主管西蒙·卡林顿(Simon Garrington)说:“这种结合大大提高了分辨率和灵敏度,允许这一领域的所有英国科学家以及全世界的同行解答当前宇宙学一些关键性问题。这些问题涵盖天文学的方方面面,例如类地行星的形成以及不同类型恒星形成背后的物理学。”

  2007年,乔德雷耳·班克天文台标志性的洛弗尔望远镜——构成了e-Merlin望远镜阵列的主要部分——迎来问世50周年。乔德雷耳·班克天文台创始人伯纳德·洛弗尔(Bernard Lovell)爵士在接受英国广播公司采访时表示,这座天文台的寿命以及所上演的发现将继续成为令人惊讶的所在。他说:“即便考虑到当前取得的所有进步以及所设计的所有新设备,洛弗尔仍旧是一架令人惊异的望远镜,仍具有非常重要的用途。”

  启动e-Merlin项目并投入运转决不是一个一帆风顺的过程。2008年,由于经费缺口高达8000万英镑,e-Merlin以及其它大量高调的物理学和天文学项目一度陷入困境。在科学技术设施委员会同意继续提供资金之后,e-Merlin才得以在最后时刻转危为安。未来几年内,乔德雷耳·班克天文台将成为一项规模更大的项目的总部。

  有消息说,平方公里阵列将建在澳大利亚或者南非,这一阵列将连接遍布在数千公里内的数千架望远镜,最终形成一个功率达到当前任何望远镜50倍的超级系统。科学家表示,为e-Merlin阵列开发的技术将成为打造平方公里阵列的关键。e-Merlin项目得到科学技术设施委员会、英国西北地区发展署、曼彻斯特大学、剑桥大学以及利物浦约翰·摩尔斯大学的资助。(孝文)



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