有史以来最大的望远镜

一个同样令人印象深刻的项目正在进行中，这将是我们有史以来建造的最强大的望远镜。它能让我们看到比现在远十倍的地方。它是平方公里阵列，简称SKA，是一种射电望远镜，它的不同寻常之处在于它将跨越大陆:它的一部分在澳大利亚，其余部分在非洲南部。总部设在英国的乔德雷尔银行天文台，总干事是菲利普·戴蒙德，他和克里斯·史密斯谈论了这个项目……

菲利普:嗯，有不同类型的光。所以，是的，伽利略观察到我们用眼睛看到的可见光，但是其他类型的光，我们称之为电磁波谱的是x射线，紫外线，可见光是在电磁波谱的中间。无线电波就是我们所说的长波，是电磁波谱的一部分。为了通过无线电波来观察宇宙，我们需要建造大型的天线来接收这种长波辐射，所以在Jodrell bank使用像这样的大型天线，它有76米宽。

克里斯-无线电波，以及其他类型的辐射因为它们是我们看不到的光的有效形式不是吗，它们能告诉你什么关于一个遥远的物体的信息我不能通过哈勃太空望远镜观察它?

菲利普:嗯，如果你能像我们一样用射电光来观察宇宙，它看起来和用可见光观察宇宙有很大的不同。用可见光，你可以分辨出恒星，非常明亮的物体，比如恒星和星系等等。通过无线电波，我们接收到很多气体，非常有能量的现象，从黑洞爆炸的喷流。但我们能做的主要事情之一是观察氢——宇宙中最常见的元素。这只在电磁频谱的无线电部分可见。

Chris -为什么看到氢很重要?为什么这很重要?

菲利普-它是宇宙中最常见的元素，因此它是宇宙中大部分物质的组成部分，它构成了恒星中的大部分物质，星系中的大部分物质，它追溯了星系的动力学。随着我们对宇宙的观察越来越深入，离大爆炸越来越近，我们实际上可以通过对氢的观测来观察宇宙的演变，就像我们现在看到的那样。

克里斯:关于宇宙，我们相信它起源于大约138亿年前的一次大爆炸，但最初它太热了，任何东西都不可能存在。氢不存在。那么这是否意味着你能看到的时间是有限的呢?你能看到氢吗?

菲利普-这是-在大爆炸开始后大约4亿年，我们开始看到宇宙中的氢开始形成第一批恒星和第一批星系，至少我们假设是这样的。我们希望通过SKA第一次看到这一点，了解第一批恒星和第一批星系是如何形成的细节。然后我们要做的就是拍一部关于宇宙从那一刻到大爆炸后四亿年间是如何演变的电影。

克里斯-其中一个引人注目的事情是，你有多个国家参与其中，而且分布在很远的地方。为什么呢?为什么不把一道菜放在一个地方呢?

菲利普-像洛弗尔望远镜这样的大圆盘直径为76米。世界上最大的可以移动的大盘子是西维吉尼亚州的绿岸，它只有一百多米长。我们想建造更大的天线，但那不现实。在五六十年代，人们意识到，如果我们有一些较小的盘子，我们用铜线连接，但现在用光纤，把它们分开，我们基本上可以合成一个更大的盘子，特别是如果我们有很多这样的小盘子。但是如果你把大的圆盘想象成一个广角镜头，然后用我们所说的干涉仪把小的圆盘分开，它就像一个变焦镜头。

Chris:我只是想问一下，为了从这些巨大的天线阵列中收集所有的信息，这些光纤要传输多少数据?

菲利浦:嗯，数量确实很大。因此，我们将从盘子中产生的原始数据基本上与整个地球互联网的规模相同，但它是在我们自己的专用网络上。它不像互联网上流动的数据那样混乱。我们通过这个专用网络控制固定的格式。我们迅速减少了数据量，它们仍然是巨大的，我们每年将产生大约700拍字节的数据，存入天文学家的存档中。与Facebook和谷歌相比，这一数字相形见绌。所以我们要解决的是一个大数据问题，我们要把这门新科学带给用户。

克里斯:你提到过，很明显，给了我们一个洞察，希望能让我们了解宇宙存在的最早时期，一旦它上线，你还有什么其他项目要做?

菲利普:嗯，我们的全球科学界实际上已经制定了科学案例，大约有2000页长。这是一个巨大的科学范围，但有几个例子，一个是我们将寻找生命本身的起源。我们将尝试检测益生元分子的分子特征，甚至可能是氨基酸。如果我们发现它在宇宙中广泛存在，这将对生命的起源产生非常有趣的影响。另一方面，为了连接到LIGO，我们也将寻找引力波。我们将通过观察脉冲星的信号来做到这一点，脉冲星是大恒星爆炸后旋转的残骸。我们会观察这些遍布宇宙的脉冲星网络，并观察它们经过时引力波的涟漪。