射電望遠(yuǎn)鏡組成陣列的技術(shù)發(fā)展越來越成熟,2016年,一個新的射電望遠(yuǎn)鏡陣列開始建造,它被稱為平方公里鏡陣。它擁有3000個直徑15米拋物面蝶形天線和250組中頻、低頻孔徑陣列。低頻陣列的成員包含100多萬個低頻天線,分布范圍大于3000公里,光線收集區(qū)總面積約一平方公里,相當(dāng)于一臺口徑是一平方公里的射電望遠(yuǎn)鏡陣,因此得名“平方公里陣列”。
整個陣列中大約50%的望遠(yuǎn)鏡天線位于中央核心區(qū)的5公里半徑內(nèi),另外的25%外延至200公里范圍,最后的25%延伸超過3000公里,最終所有望遠(yuǎn)鏡被等效為一個反射面積高達(dá)一平方公里的超大望遠(yuǎn)鏡。
它的中央核心區(qū)在澳大利亞,部分?jǐn)U展到新西蘭,進(jìn)一步向外界伸延到非洲,兩大洲的布局具備無與倫比的觀測范圍。它是迄今為止人們建造的最大的天文合作項目,因此,它的內(nèi)容也極為龐雜,使用了多種多樣的射電望遠(yuǎn)鏡組陣列,而且陣列也是多種多樣,其中包含有一種低頻射電望遠(yuǎn)鏡,被科學(xué)家戲稱為“蜘蛛”。它個子矮小,就像是一個小支架趴在地上,大小只有20多厘米,每16個“蜘蛛”組成一個“小方陣”,128個“小方陣”構(gòu)成了整個默奇森寬場陣列。它既是一個獨(dú)立的項目,也可以加入更大的陣列,融入平方公里鏡陣列里面。
澳大利亞加上新西蘭的陣列,總體上是一個五臂對數(shù)螺旋陣列。非洲的那些傳統(tǒng)的大型射電望遠(yuǎn)鏡,也就是高中頻反射面天線,它們本身也組成陣列,而且不止一個陣列。這些龐雜的陣列再加入更大的平方公里鏡陣列里面,平方公里陣列大陣?yán)锩嫣仔£?,繁?fù)無比,簡直像十面埋伏陣那樣復(fù)雜。
建造的目的是為了解決目前困擾科學(xué)界的眾多問題,如關(guān)于第一代天體如何形成、星系演化、宇宙磁場、引力本質(zhì)、地外生命與地外文明、暗物質(zhì)和暗能量等,很多都是目前物理領(lǐng)域最前沿的問題。
它比當(dāng)前最高級的射電望遠(yuǎn)鏡還要有效3000倍,它產(chǎn)生出來的數(shù)據(jù)量也極其驚人,相當(dāng)于互聯(lián)網(wǎng)巨頭谷歌公司每年數(shù)據(jù)量的30倍。因此,它對電力的需求也同樣是驚人的。
星期文庫
射電望遠(yuǎn)鏡陣之七