射电望远镜为什么能观测遥远的星星

　　作者：韩溥

　　2016年9月25日，世界最大的单口径球面射电望远镜，又被形象地称作中国“天眼”竣工了。今天，我们来谈一下，射电望远镜为什么能观测遥远的星星！

　　1932年，美国一位无线电工程师央斯基用一台短波接收机和一具有方向性的天线研究远距离通信时，发现了一种奇怪的干扰。这种干扰的大小在24小时中逐渐变化着，用扬声器听起来，不像雷电干扰所产生的爆裂声，而是一片连绵不断的“嘶嘶”声。更奇怪的是每当天线指向空间的一定方向时，干扰就变得最大。后来发现这个方向正好是银河系中心的方向，在那里星星是最密集的。原来这是人类第一次收到来自天体的无线电波。

　　这次发现引起了人们极大的兴趣。随着无线电技术的发展，以后人们又发现了来自太阳、月亮、行星、星系、超新星爆发的残骸和星云、星际气体的无线电波。无线电技术的应用，给古老的天文学注入了新的血液，产生了天文学的一个崭新的分支——射电天文学。

　　在光学望远镜发明以前，不少天文学家就已经用肉眼作了许多有价值的观测。但是我们的眼睛只能看到可见的光线，却看不到无线电波，因此射电天文学从它诞生时起,就是和射电望远镜联系在一起的。

　　射电望远镜是由一个有方向性的天线和一台灵敏度很高的接收机组成的。天线所起的作用就像光学天文望远镜的透镜或反射镜，它把天体发出的无线电波汇聚起来。接收机的作用就像我们的眼睛或照相底片，它把天线所收集起来的无线电波经过变换、放大后记录下来。

　　现在世界上最大的光学望远镜是口径为6米的反射望远镜，这几乎已经是单镜头光学望远镜的顶峰了。利用它我们可以看到距离我们大约100多亿光年的天体。

　　射电望远镜受地球大气的影响较小，可以不分昼夜地进行观测。现代的技术使我们能制造直径比光学望远镜大得多的天线。目前世界上最大的全可动的射电望远镜天线直径达100米，是世界上最大的光学望远镜口径的16倍多。另外，随着无线电技术的发展，人们制成了灵敏度极高的接收机。为了使射电望远镜具有更强的威力，射电天文学家还将多个天线组合起来使用。例如，最近建设成的美国“甚大阵”射电望远镜，是由27个直径为25米的抛物面天线组成，排列成三条各长21千米的形。1981年建成后，它是世界上威力最强的射电望远镜。用它可以发现数百亿千米以外的一个1千瓦发射机的信号。由于射电望远镜具有比光学望远镜更强的威力，就使我们能够发现离我们数百亿光年以外的天体。

　　有许多天体发射无线电波的能力，比发射光波的能力大得多。例如有名的天鹅座A射电源，它发射无线电波的能力要比太阳强100亿亿倍。因此不少遥远的、用光学望远镜不能看到的天体，也可能被射电望远镜发现。

　　另外，宇宙空间中有不少尘埃云，它们使遥远的天体所发出的光线大大减弱。而天体所发出的无线电波，由于它的波长比光波长得多，受这些尘埃物质的影响也就小得多。

　　由于这些原因，射电望远镜能充分发挥它强大的威力，使我们能利用它发现更遥远、更微弱的天体，探索宇宙深处的奥秘。

　　关键词：射电望远镜  天眼工程

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