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天文學(xué)發(fā)展到今天,研究者主要工作已經(jīng)不是“看”,而是“算”——用數(shù)學(xué)和物理工具,去探究星體特性、宇宙規(guī)律。然而再精密的科學(xué)計算,仍要以天文臺的觀測數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)。為了滿足科研需要,許多一流天文臺的觀測設(shè)施,已經(jīng)進化為壯觀的“超級工程”,其中最讓我們自豪的就是位于我國貴州的500米口徑球面射電望遠鏡“天眼”。中科院國家天文臺3月31日發(fā)布消息,本著開放天空原則,“天眼”將自即日起向全世界天文學(xué)家開放預(yù)約,并不收取任何觀測費用,這將極大幫助全人類認識和探索太空。
除“天眼”之外,世界范圍內(nèi)還有哪些著名的天文臺呢?
歐洲南方天文臺(簡稱歐南臺)成立于1962年,由16個歐洲國家與南美洲的智利、巴西合作建立。它是世界“最高產(chǎn)”的天文臺,在尋找系外行星、黑洞、恒星誕生和探索宇宙邊緣等方面成績斐然。全球首張黑洞照片主要貢獻就是歐南臺做出的。歐南臺的三個主要觀測基地,都建在智利的阿塔卡瑪沙漠中。阿塔卡瑪沙漠號稱“全球最佳天文臺址”,位于太平洋西海岸,低污染、高海拔,大氣視寧度高。最難得的是這里極其干旱,平均每年有3 50個晴朗夜晚。俯視大地,四周幾乎寸草不生,宛如火星表面;抬頭望天,用肉眼就能看到銀河的紋理,觀測條件非常好。
帕洛瑪天文臺位于美國南加州的圣迭戈以北。它的誕生,要感謝天文學(xué)家海耳。海耳不但學(xué)術(shù)能力強,拉贊助的本事也是一流:1928年,他說服美國首富、石油大亨洛克菲勒,拿到了600萬美元資助,建造了這座當(dāng)時世界上最先進的天文臺。
基特峰天文臺位于美國亞利桑那州,靠近墨西哥邊境。沿著林間山路駛上山頂,途中會見到一個個天文臺彎頂接連從路邊樹林里冒出,仿佛來到了奇妙仙境?;胤逄煳呐_是美國的國立天文臺之一,觀測陣容十分強大:共有大大小小20多架光學(xué)望遠鏡、2架射電望遠鏡,還有全球最長的太陽望遠鏡。該臺觀測成果豐碩,在搜索小行星、彗星,觀測月球、脈沖星等方面都有貢獻,還曾在冥王星上發(fā)現(xiàn)了甲烷冰。
位于美國新墨西哥州的“央斯基甚大陣列”,曾在多部科幻大片里“打卡”:在《接觸未來》里,它是科學(xué)家接收到外星人信號的地方;在《終結(jié)者2018》里,統(tǒng)治人類的“天網(wǎng)”機器人又把它當(dāng)作大本營。平坦開闊的高原上,20多米高的巨大射電望遠鏡猶如仰望天空的機械巨人,一個接一個排列著,延伸數(shù)十公里遠,猶如置身科幻片中。這處甚大陣列(V A),由27面口徑25米的射電望遠鏡排成一個“Y”字,朝三個方向延伸。每個方向都有一條21公里長的鐵軌,所有天線“大鍋”都安裝在軌道車上,可根據(jù)需求來調(diào)整間距。有趣的是,人們最初發(fā)現(xiàn)宇宙電磁波輻射時,以為里面可能會有外星人發(fā)來的信號,所以這里曾一度肩負過“監(jiān)聽外星人”的任務(wù)。后來發(fā)現(xiàn),這些信號原來是脈沖星等一些天體發(fā)出的,關(guān)于宇宙的奇怪知識又增加了。
威爾遜山天文臺位于美國南加州地區(qū),在山頂可俯瞰洛杉磯市??趶?.54米、建成于1917年的胡克望遠鏡,是這里的主力光學(xué)望遠鏡。1923年,天文學(xué)家哈勃用它拍攝仙女座時,發(fā)現(xiàn)仙女座大星系是銀河系以外的河外星系;在測量這些河外星系時又發(fā)現(xiàn)了它們的光譜存在紅移的現(xiàn)象(意味著它們在遠離我們),這個發(fā)現(xiàn)成為宇宙膨脹的證據(jù),給后來的宇宙大爆炸理論提供了支持。胡克望遠鏡也是目前全球可出租給天文愛好者的最大專業(yè)望遠鏡,連場地帶望遠鏡,使用一夜大約兩萬美元。
位于夏威夷最高峰莫納克亞火山的火山口周圍,海拔4205米,是地球表面“最高”的光學(xué)天文臺。莫納克亞天文臺設(shè)有大小1 3架天文望遠鏡,除美國貨外,還有一些由日本、法國、英國、加拿大等國家建造。由于當(dāng)?shù)卦∶癜堰@座火山視為“圣山”,計劃中準(zhǔn)備建于此地的30米口徑光學(xué)望遠鏡(TMT)被迫停工,甚至天文臺現(xiàn)有的一些設(shè)施也將被拆除。
每年7月,澳大利亞賽丁泉天文臺的壯麗夜空都會讓人如癡如醉,璀璨的南天銀河亮到能照出人影。賽丁泉天文臺隸屬于澳大利亞國立大學(xué)。多個國家在這里設(shè)有天文望遠鏡,共有60多臺,仿佛一座天文主題小鎮(zhèn),其中最大的英澳望遠鏡口徑達3.9米。賽丁泉最著名的成果是發(fā)現(xiàn)星系間的“弱肉強食”——有些星系,會吸收鄰近星系的物質(zhì)。
1960年建成的阿雷西博天文臺位于加勒比海上的波多黎各島,主體是一部口徑305米的單體射電望遠鏡,“天眼”建成前,它一直是世界上最大的“鍋”。阿雷西博除了接收信號,還能向外發(fā)射信號。1974年它曾向2.5萬光年外的球狀星團M13,發(fā)送了一串二進制信號。對這種浪漫行為,也有人表示擔(dān)憂:萬一真像《三體》里那樣,在宇宙這個“黑暗森林”里暴露了地球坐標(biāo),招來外星人的打擊,那該怎么辦?2020年年底,該天文臺意外坍塌,標(biāo)志著一個時代的結(jié)束。
資料來源:《博物》《北京周報》、知乎等