南非开建HIRAX望远镜阵列 专注暗能量与无线电爆发现象的研究
南非正在成为世界上最重要的射电天文中心之一。这在很大程度上,要归功于该国为“平方公里阵列”(简称 SKA)共同主持人的身份。现在,一架新的望远镜即将在 SKA 南非站址所在地的 Karoo 开建,它就是 HIRAX 。其全称为“氢强度与实时分析实验”(HIRAX),是由 KwaZulu-Natal 大学科学家们领导的一个国际合作项目。 B7<Kc X'% ;B
[attachment=85971] nn9wdt@.] 外媒 The Conversation Africa 与项目负责人 Kavilan Moodley 进行了交流,期间畅谈了 HIRAX 的科学目标。 njnDW~Snb Ttc[Q]Ri
首先,HIRAX 十一组干涉仪阵列 —— 阵列的实际效果很酷、由 1024 个 6 米长的碟子组成;其结合了许多望远镜的信号、提供了更大的观察分辨率。 z2hc.29t 其次,HIRAX 有两个主要的科学目标 —— 追踪星系里中性的氢气,来研究暗能量的演变;以及探测和定位被称作快速无线电爆发的‘神秘闪光’。 @%lBrM L%c0 Z@[~ 暗能量是推动宇宙加速膨胀的神秘能量,HIRAX 能够利用自然界提供的独特的“宇宙标尺”来研究它,即“重子声震荡”。 (N=5.7"T XNb ZNaAd
其产生于宇宙的非常早期,是一种热而密集的粒子+光汤。微小的不规则性,在这锅‘原始汤’中产生了声波。 01. &>Duw g{9+O7q 这些波在行进时携带了物质,直到光与物质分离、以非常特征的方式分布了物质。而中性的氢气,就是宇宙物质分布的一个重要指示剂。 %8M)2?E 4bEf 中性氢在 1420MHz 发出信号,正好处于蜂窝网络和 UHF 电视频道所使用的频率范围内。当宇宙膨胀时,信号会被拉伸到更低的频率。 j$Je6zq0x n?urE-_
HIRAX 被设置在 400~800 MHz 之间运行,以便探测到 70~110 亿年之前映射到宇宙中的‘回声’(中性氢)。 )){9&5,0: P?]aWJ 研究该阶段的暗能量,或有助于揭示它的性质,因为这是暗能量成为宇宙中主要成分、并加速其扩张的关键时期。 5W@jfh) (V% `k'N7f 研究的另一个重点领域,涉及神秘而明亮的“毫秒闪光”。科学家们将之称作“无线电爆发”,由于时间太短、迄今不清楚其成因。 T,OwM\`.X{ 4r0b)Y&I
由于望远镜只能观察天空的一小部分区域,该现象被发现和定位。HIRAX 的大视野,能够看到更大的范围、从而提升发现的几率(每天十几次)。 |xvy')(b W$Yc'E
; 此外 HIRAX 将通过与其它几个南部非洲国家合作,建造 8 碟式悬梁臂阵列(Outrigger Arrays),以增加准确找出无线电爆发位置的能力。 1G'`2ATF* mTEx,
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