簡(jiǎn)介：射電望遠(yuǎn)鏡用于觀測(cè)太空中的無(wú)線(xiàn)電波。自其發(fā)明以來(lái)，天文學(xué)上有許多重大發(fā)現(xiàn)，列舉5例如下：進(jìn)行小行星成像、雙星脈沖星和毫秒脈沖星的發(fā)現(xiàn)、系外行星、水星軌道、21厘米氫線(xiàn)。

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發(fā)明射電望遠(yuǎn)鏡以來(lái)，科學(xué)家有了許多重大的發(fā)現(xiàn)。這里我們列出了5項(xiàng)驚人的射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)。

什么是射電天文學(xué)？

射電望遠(yuǎn)鏡使從太空觀察無(wú)線(xiàn)電波成為可能。它的工作原理與光學(xué)望遠(yuǎn)鏡類(lèi)似，只是反射的不是可見(jiàn)光，而是無(wú)線(xiàn)電波。無(wú)線(xiàn)電波和微波的波長(zhǎng)也比可見(jiàn)光長(zhǎng)，天文學(xué)家利用這些波長(zhǎng)來(lái)收集物體發(fā)射無(wú)線(xiàn)電的頻率、功率和時(shí)間等數(shù)據(jù)。反過(guò)來(lái)，這也使他們能夠推斷出用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡無(wú)法獲得的太空信息。

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阿雷西博天文臺(tái)的飛機(jī)視圖

國(guó)家科學(xué)基金會(huì)

世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡是位于波多黎各阿雷西博的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡。盡管射電望遠(yuǎn)鏡從20世紀(jì)30年代就開(kāi)始使用了，但阿雷西博自1960年才開(kāi)始在天文學(xué)發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮重要作用。由康奈爾大學(xué)開(kāi)發(fā)和操作的射電望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)在是非常有價(jià)值的工具，用于觀察我們用普通望遠(yuǎn)鏡無(wú)法看到的物體。

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自從發(fā)明了射電望遠(yuǎn)鏡，科學(xué)家們就有了重大的發(fā)現(xiàn)。這里我們列出了5項(xiàng)驚人的射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)。

小行星與射電望遠(yuǎn)鏡成像

1989年，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一顆名為“4769卡斯塔利亞”的小行星。早在射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)小行星之前，科學(xué)家們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了小行星，但這是科學(xué)家們第一次使用技術(shù)來(lái)繪制小行星的圖像。多虧了雷達(dá)成像技術(shù)，斯科特·哈德森和史蒂文·奧斯特羅得以建立花生形狀的卡斯塔利亞的三維模型。

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現(xiàn)代的射電望遠(yuǎn)鏡可以獲得很多成像細(xì)節(jié)，而兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡可以配對(duì)，從而得到更多的細(xì)節(jié)。使用一架望遠(yuǎn)鏡發(fā)射和另一架望遠(yuǎn)鏡接收可以得到比一架望遠(yuǎn)鏡多得多的細(xì)節(jié)，這是一項(xiàng)無(wú)價(jià)的技術(shù)，可以獲得近距離、緩慢旋轉(zhuǎn)的小行星的雷達(dá)圖像。

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這三張近地小行星2003 SD220的雷達(dá)圖像是由美國(guó)宇航局在戈德斯通深空通信中心的230英尺(70米)天線(xiàn)和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)在西弗吉尼亞州330英尺(100米)的格林班克望遠(yuǎn)鏡協(xié)同觀測(cè)得到的。

美國(guó)航天局/加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室/戈德斯通太陽(yáng)系雷達(dá)/美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)/GBO

脈沖雙星和毫秒脈沖星的發(fā)現(xiàn)

1974年，拉塞爾·赫爾斯和約瑟夫·泰勒利用射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了脈沖星，這也是他們獲得1993年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的原因。

雙星脈沖星是指附近有白矮星或中子星的脈沖星，它們圍繞脈沖星運(yùn)行以平衡脈沖星的質(zhì)量和引力方向。

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毫秒脈沖星是自轉(zhuǎn)周期非?？斓闹凶有?。

天文學(xué)家正在把遍布銀河系的脈沖星當(dāng)作一個(gè)巨大的科學(xué)儀器，用來(lái)直接探測(cè)愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言的引力波。

系外行星

1992年1月9日，天文學(xué)家亞歷克斯·沃爾茲森和戴爾·福萊爾發(fā)現(xiàn)了系外行星，它們圍繞著一顆名為PSR 1257+12的脈沖星運(yùn)行。和這個(gè)列表上的大多數(shù)發(fā)現(xiàn)一樣，它發(fā)生在波多黎各的阿雷西博天文臺(tái)。系外行星是存在于太陽(yáng)系之外的行星。這些被發(fā)現(xiàn)的系外行星大約是我們的行星的四倍大，它們圍繞脈沖星的分布比例與水星、金星和地球圍繞太陽(yáng)的分布比例非常相似。

系外行星是一個(gè)相對(duì)較新的詞，用來(lái)描述繞著太陽(yáng)以外的恒星運(yùn)行的行星體。這個(gè)詞是太陽(yáng)系外行星的集合詞。天文學(xué)家認(rèn)為這些行星是圍繞上述脈沖星運(yùn)行的，脈沖星距處女座大約有2300光年。最里面的行星公轉(zhuǎn)周期為67天，最外面的為98天。有可能存在第三顆行星，它離脈沖星更遠(yuǎn)，公轉(zhuǎn)周期大約為360天。

水星的軌道

戈登·佩滕吉爾利用阿雷西博望遠(yuǎn)鏡提出了一個(gè)關(guān)于水星旋轉(zhuǎn)的理論。1964年，佩滕吉爾利用射電望遠(yuǎn)鏡推理，得知水星的真正公轉(zhuǎn)周期是59天。此前人們認(rèn)為水星的公轉(zhuǎn)周期為88個(gè)地球日，這一發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了水星的新研究。人們發(fā)現(xiàn)，水星每繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)兩周，就會(huì)自轉(zhuǎn)三周。

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信使號(hào)第一次飛近探測(cè)水星的彩色增強(qiáng)圖像。

21厘米氫線(xiàn)

這條長(zhǎng)21厘米的氫線(xiàn)是由愛(ài)德華·珀塞爾和哈羅德·埃文在1951年發(fā)現(xiàn)并觀測(cè)到的，從那時(shí)起射電天文學(xué)家就一直在確定銀河系中的中性氫的位置。21cm氫線(xiàn)有助于天文學(xué)家確定銀河系中的氫的位置，使銀河系的螺旋結(jié)構(gòu)得以出版。

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藝術(shù)家所想象的銀河系 尼克·瑞森格

假設(shè)氫原子在整個(gè)星系中均勻分布，那么穿過(guò)星系的每一條視線(xiàn)都會(huì)顯示一條氫線(xiàn)。每條氫線(xiàn)之間唯一的區(qū)別就是多普勒頻移。由此，我們可以計(jì)算出銀河系每一部分的相對(duì)速度。用21厘米的氫線(xiàn)計(jì)算出銀河系的自轉(zhuǎn)曲線(xiàn)，然后就可以利用自傳曲線(xiàn)和速度來(lái)確定地球到銀河系內(nèi)某一點(diǎn)的距離。

作者: ?Tim Trott

FY: Suda

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