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科学家的巡天“眼镜” 了解一下?

2021-02-22 来源:来自网络 Print This Post 繁体版 [字号]

宇宙之大,欺负你没本事看(图片来源:pixabay)

【希望之声2021年2月17日】(编辑:陈雯韵)在上一篇的文章中,我们介绍了在我们生活的这片浩瀚的宇宙中,大部分的物质我们是看不到的,因为人眼的能力实在是太有限了,人眼可观测到的可见光波段实在太短,浩瀚的宇宙,在很大程度上对人类说是一片漆黑,所以很多人也就被困在了这个谜中,今天我们就来看看科学家是怎么突破这层空间。

正是由于人眼的笨拙和短见,所以科学家在探寻宇宙的路上不得不给自己带上个眼镜来看宇宙,而这副眼镜就是各种类型的望远镜,前一篇文章中我们提到的哈勃望远镜就是目前全球最大的可见光波段的望远镜

那除了在可见光波段显现的普通物质,这宇宙中还含有大量的不可见光的物质,比如暗物质和暗能量等,所以对付各种不可见光波段的望眼镜也就运营而生了。比如对付X射线的钱德拉X射线天文台,寻找伽马射线天体的康普顿伽玛射线天文台,以及寻找红外天体的斯皮策空间望远镜。以上这几个望远镜都是被发送到天空中的望远镜,其实更直观的说它们都是地球的轨道卫星,只是作用是探索外太空的。

在地球轨道上的哈勃望远镜(图片来源:Wikipedia Commons)

除了被发射上地球轨道的这些望远镜,最早期的望远镜都是坐落在地面上的,比如各种类型的天文台。这些天文台除了含有传统物镜的传统天文望远镜,如今更多的是射电望远镜,说白了就是一组或多组天线和无线电接收机,用来接收天空中从天文射电源的无线电波。

位于澳大利亚新南威尔士州帕克斯天文台的64米口径射电望远镜(图片来源:Wikipedia commons)

除了以上两种,今年来学界又开始流行起了以观测中微子为主的中微子天文台中微子这种东西大量的产生于恒星内部的核反应、超新星爆发等过程,它是一种轻子并且不参与电磁相互作用,其他物质之间的作用非常微弱,使得它们可以几乎毫无阻碍的穿过地球和我们的身体,以及周围所有的一切。如果把高能电子射向一块几厘米厚的金属,电子会与金属原子中的其他粒子碰撞损失掉绝大部分能量,而要截住同样能量的中微子,恐怕需要一光年厚的重金属才行~~对人来说,它是微观中的渺小之物本来不值一提,但是它又是宏观中巨大之主,无处不在。不知当年菩提树下释伽牟尼佛参悟出的那句“其大无外,其小无内”是不是蕴含其意。

由于中微子和其他物质之间作用微弱,欧洲科学家计划在地中海底建造巨大的探测器,利用大量的海水来捕捉中微子。这是一个由10个国家的40个科研机构合作开展的项目,新的探测器叫做KM3NeT,计划将占据3立方千米的水下空间。探测器由安装在水下高塔上的数万个光电倍增管组成常规3D阵列,每个阵列含31个光电倍增器,沿着锚定在海床上的柔性线等距分布。当中微子与原子核碰撞时,可能产生μ子,其在水中运动会发出切伦科夫辐射,光电倍增管即可以捕捉到这样的闪光。

目前KM3NeT位于地中海的分布式海底研究基础设施,将托管下一代中微子望远镜网络。位于KM3NeT-Fr站点的ORCA望远镜,主要目的是通过研究大气中微子的振荡来确定中微子的质量层次。位于KM3NeT-It站点的ARCA望远镜将用于高能中微子天文学。

今天介绍的这些科学家的眼镜们,看起来都很高大上,但是不论上天的、下海的还是在陆地上,看起来都又大又蠢,而且没电还不行。人类什么时候摆脱眼镜直接看向宇宙的深处呀!!在现实的迷雾中探寻恒古的记忆,请期待我们下一篇文章。

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责任编辑:李静柔

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