集結(jié) 64 個射電望遠(yuǎn)鏡的力量,一支國際天文學(xué)團(tuán)隊(duì)首次探測到跨宇宙學(xué)尺度的中性氫氣的微弱特征。這一成就是利用位于南非的 MeerKAT 望遠(yuǎn)鏡完成的,它是世界上最大的射電天文臺–SKA 天文臺(SKAO)的前身,它將以前所未有的細(xì)節(jié)探測宇宙。
SKAO 的一個主要目標(biāo)是了解宇宙的演變,以及驅(qū)動其加速膨脹的機(jī)制。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法之一是通過在最大尺度上觀察宇宙的結(jié)構(gòu)。在這些尺度上,整個星系可以被視為單點(diǎn),對其分布的分析揭示了關(guān)于引力的性質(zhì)以及諸如暗物質(zhì)和暗能量的神秘現(xiàn)象的線索。
射電望遠(yuǎn)鏡是一個神奇的儀器,因?yàn)樗鼈兛梢蕴綔y到由宇宙中最豐富的元素–中性氫產(chǎn)生的波長為 21 厘米的輻射。通過分析橫跨數(shù)百萬光年的氫氣三維圖,我們可以探測到宇宙中物質(zhì)的總分布。
SKAO 的總部設(shè)在英國柴郡(Cheshire)的卓瑞爾河岸天文臺(Jodrell Bank),目前正在建設(shè)中。然而,已經(jīng)有一些探路者望遠(yuǎn)鏡,如 64 盤陣列的 MeerKAT,已經(jīng)投入使用。MeerKAT 位于卡魯沙漠,由南非射電天文臺(SARAO)運(yùn)營,最終將成為整個 SKAO 的一部分。
MeerKAT 和 SKAO 將主要作為干涉儀運(yùn)行,其中的碟形陣列被組合成一個巨大的望遠(yuǎn)鏡,能夠以高分辨率對遙遠(yuǎn)的物體進(jìn)行成像。新研究論文的共同主要作者 Steven Cunnington 解釋說:“然而干涉儀對宇宙學(xué)家研究宇宙時最感興趣的最大尺度將不夠敏感。因此,我們轉(zhuǎn)而將該陣列作為64個獨(dú)立望遠(yuǎn)鏡的集合,這使他們能夠繪制宇宙學(xué)所需的巨大的天空”。