这个望远镜能让我们看到更远的外太空

2017年09月14日 10:09 蝌蚪五线谱

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图片由Renard, Dunlap Institute, CHIME提供

  加拿大崭新的氢强度映射实验望远镜的最后一块结构已就位!这意味着它能够开始绘制出更深远的宇宙的无线电地图。

  CHIME的主要目的是测量暗能量的成份,它被天文学家看作是一种促进宇宙加速膨胀的、最神秘的能源形式。

  除了这一庞大的工程之外,CHIME亦将帮助探测引力波,并分析不时从宇宙深处抵达我们星球的快速无线电脉冲,那些信号至今仍未完全解释清楚。

  “有了CHIME望远镜,我们将能够估量宇宙的膨胀历史,希望能够进一步了解一直推动在推动宇宙膨胀的神秘的暗能量,”研究人员之一,来自加拿大不列颠哥伦比亚大学的Mark Halpern如此说道。

  “这是我们尚不理解的物理学的基础部分,是一个深奥的谜团,也是为了更好地理解宇宙的起源和未来。”

图片来源:CHIME

  CHIME耗时七年,由四根100米(328英尺)长的半管结构组成,并且没有可移动部件。它利用地球的自转运动,随着天空在头顶盘旋,拍下宇宙的快照。

  更确切地说,CHIME将测量深空中氢气的位置,那是宇宙中最常见的元素。通过了解氢气的结构,即使位于地球的科学家们离外太空很远,也可以进行研究并绘制出一张宇宙的3D地图,而且比我们目前所绘制的任何地图都要详细。

  CHIME拍不出很漂亮的螺旋星云照片,但是,被映射的氢气结构中所发出的光的颜色可以帮助我们推算宇宙在数十亿年时间里是如何变化的。

  若我们能对膨胀发生的情形了解得更多,或许我们将能够对宇宙膨胀的起因,即暗能量,有更深入的了解。

  CHIME所探测到的无线电波非常微弱,因此才需要用到极其灵敏的仪器。换个角度来看,CHIME全年所采集的总能量与一枚回形针从桌子上落到地上所得到的能量是相同的。

  而在数量级的另一端,CHIME实时采集的数据与世界上任一时刻的所有移动网络的数据流量总和是相同的。

  为了解读数据,CHIME的配套系统需将数据流压缩100,000倍,以便能将其储存于磁盘中。CHIME中含有用于智能手机及图形卡的相似元件。

  “CHIME用一种与其它望远镜截然不同的方式来‘看’,”CHIME团队的天文学家,来自多伦多大学的Keith Vanderlinde说道。“一台巨大的超级计算机则用来将收到的无线电波和数字组件拼凑在一起,形成一幅无线电波的星图。”

  在未来的数月或数年时间里,当CHIME开始绘制外太空的维度,并尝试收集更多关于困惑了专家们多年的宇宙部分的数据时,你将对CHIME有很多的了解。

  CHIME所专注的三个领域——宇宙历史、遥远恒星的本质以及对引力波的探测。这三个领域被CHIME团队称为“当代天文学的三个前沿”。

  “我们认为,CHIME这种对超深宇宙测量的类似实验将成为未来10年或20年内天文学在的一个重要部分,”Halpern表示。

  CHIME团队通过望远镜制作了如下所示的视频:

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