当代天文观测正在迎来一个重要的里程碑。
平方公里阵列天文台日前发布公报,宣布设在南非的平方公里阵列中频射电望远镜首次成功获得干涉条纹,这一突破性进展标志着这台正在建设中的巨型天文观测仪器已具备多台天线协同进行干涉观测的能力。
平方公里阵列射电望远镜是当今全球规模最大的综合孔径射电望远镜项目,由政府间国际组织平方公里阵列天文台负责建设和运行。
该项目汇聚了全球多个国家的资源和智慧,是人类探索宇宙的又一次重大合作。
作为SKA的创始成员国,中国以实物贡献的方式提供了64台SKA中频天线结构,深度参与了这一国际大科学工程的建设。
SKA项目由两部分组成,分别为位于澳大利亚西部的低频阵列和位于南非及南部非洲8国的中频阵列。
项目之所以被命名为"平方公里阵列",源于其接收总面积约为1平方公里的特点。
这样的设计使得SKA具有前所未有的灵敏度和分辨率,能够探测宇宙中极其微弱的信号。
此次成功获得干涉条纹是对望远镜各系统协同能力的首次真正检验。
在这次观测中,SKA中频望远镜使用两台直径为15米的天线协同观测了一个距离地球约26亿光年的射电星系。
这两台天线通过光纤相连,使其能够像一个巨大的望远镜一样工作。
当来自两台或多台天线接收到的信号被成功组合时,就能够产生干涉条纹,这正是射电干涉测量的核心原理。
干涉条纹的获得意义重大。
它表明SKA中频望远镜的各个系统已能够有效协同运行,验证了系统设计的科学性和工程实现的可行性。
平方公里阵列天文台总干事菲利普·戴蒙德表示,这是对望远镜各个系统能否协同运行的首次真正检验,充分表明SKA-Mid已具备作为科学观测仪器的能力。
从建设进展来看,SKA南非台址的工作正在稳步推进。
目前已完成7台中频天线结构的安装架设,另有12台由中国电科网络通信研究院设计制造的SKA中频天线结构正在运往现场。
这些来自中国的天线结构体现了中国在射电天文领域的技术水平和制造能力。
根据规划,SKA-Mid最终将由197台中频天线组成,其中除了中国提供的64台天线结构外,还将把南非现有的MeerKAT射电望远镜的天线纳入其中。
这种模式既充分利用了现有资源,也体现了国际合作的高效性。
SKA项目的重要意义在于其对基础天文学研究的深远影响。
通过这样一台超大规模的射电望远镜,科学家将能够更深入地探索宇宙的起源和演化,研究黑洞、中子星等极端天体,搜寻地外文明信号,推动人类对宇宙的认识向纵深发展。
中国作为创始成员国的参与,不仅体现了中国在国际大科学工程中的重要地位,也为中国天文学家提供了利用世界先进设备进行科学研究的机会。
从首次获得干涉条纹到建设完成并持续产出高质量科学数据,SKA的意义不仅在于“更大、更强”的观测能力,也在于多国协作推进人类共同科学装置的实践路径。
随着关键节点不断突破,这一工程将把更多关于宇宙起源与演化的疑问推向可检验、可量化的科学前沿,也为国际科研合作与高端工程制造树立新的标杆。