仰望星空，和宇宙多作「溝通」

在大山邊、遠離人群的地方，支起幾口「大鍋」，它們像朝著太陽的向日葵，終日面向天空。聆聽「天籟」就是它們的主要作用：坐標地球，張開「雙耳」，去捕捉宇宙起源的「聲音」——

日前，位於我國新疆哈密的科學項目「天籟」實驗，通過平方公里陣列天文台認證，入選平方公里陣列射電望遠鏡（SKA）「探路者」。

又一個科學大裝置，人類離宇宙探索進程又進一步？記者聯繫到天文領域科普專家、全國科普先進工作者曹林，解讀「天籟」背後的科學原理。

射電望遠鏡

是一個大型「收音機」

據相關媒體報道，「天籟」一詞，來源於莊子的《齊物論》，意為宇宙萬物自然之聲，「天籟」實驗探測宇宙重子聲波，由此得名。

天籟項目由中國科學院國家天文台主持建設，目前已建成的，是兩種構型的望遠鏡陣列：一個由3個柱面反射面天線組成的柱形射電陣列和由16個拋物面天線組成的碟形射電陣列。

它們的類型屬於「射電望遠鏡」，並且「排兵布陣」，形成了一個較大的陣列。

「射電天文學是一門非常年輕，同時非常具有專業性的學科。」曹林試圖用「大白話」介紹射電望遠鏡的工作原理，但避不開的還是「電磁波」「宇宙大爆炸」「中性氫」等每個都能單獨延伸出一門課的天文詞彙。

首先從射電開始了解。在電影《宇宙探索編輯部》中，唐志軍（角色名）用電視的「雪花點」來接收來自外太空的信號，他對著銀幕外的人鄭重其事地說：「這不是普通的雪花點，這是宇宙誕生時的餘暉。」

「這種說法其實並不準確，老式電視的天線無法簡單地接收到宇宙微波輻射，但是人類確實是在無線電活動中，逐漸發現了宇宙存在一個『背景音』，這是宇宙大爆炸時的能量以微波形式存在的無線電輻射，分布到了整個宇宙當中。」曹林解釋道。

「宇宙微波背景輻射就屬於一個大爆炸的『遺蹟』，屬於射電天文學的典型場景，而射電望遠鏡就是觀測和研究天體射電波的設備。」曹林介紹，無線電和微波以及我們平時所見的光都屬於電磁波，地球大氣層吸收了來自宇宙的大部分電磁波，只有可見光和部分無線電波可以穿透，因此，天文學中將這些頻率在30MHz-300GHz的電磁波稱為射電波。

除了宇宙微波背景輻射，射電類天體比如中子星、脈衝星或星雲、射電暴都能發出射電信號。曹林表示：「更通俗地講，射電望遠鏡更像一個『收音機』，通過接收不同的信號，可以去發現不同的天體現象，甚至它未來演化的進程。」

地球望遠鏡

「組團」掃描宇宙

曹林認為，此次「天籟」入選平方公里陣列射電望遠鏡（SKA）「探路者」，正是對我國先進射電天文技術的一種證明。

「同口徑射電望遠鏡的解析度遠遠低於光學望遠鏡，所以人類會打造口徑巨大的望遠鏡去提高觀測的靈敏度。」曹林介紹，「比如中國天眼FAST，它的口徑就能達到500多米。在很多科幻小說中，也會利用天體自身去做一個射電望遠鏡的功能，達成觀測目標。」

當現實地理空間不夠時，聰明的地球人想到，如果把各種各樣的望遠鏡放在一起，集合數據，排成一個射電望遠鏡陣列，來獲得更多具有科學價值的射電天文數據。

「如果站在宇宙視角，地球只是渺小的一個點。對於我們來說，國和國之間可能擁有遙遠距離的射電望遠鏡，一旦『組團』，就是突破了地理限制的，更大的地球『收音機』。」曹林說。

可想而知，當這隻地球「巨耳」聆聽宇宙，曾經模糊不清的天體勢必將變得更加清晰，也將進一步幫助人類認識宇宙和基本物理規律。而此次入選成為「探路者」，天籟實驗的相關技術以及最新發現，將為SKA提供新的科學探索機遇，應用到未來的射電望遠鏡建設中。 本報記者 林辰辰