为什么我们需要SKA?(1)
SKA是“平方千米(射电望远镜)阵列”的简称。它并不是一个单独的巨大口径的望远镜，而是数千个较小的探测装置组成的阵列，从而形成一个巨大的信号采集面。这些天线将分布在多个地区，它们的探测结果可以汇总起来获得观测图像。由于SKA的分辨率极高，视场巨大，所以它研究的内容涵盖了天文学的所有重大课题，包括恒星和星系的演化、类星体、脉冲星、超新星爆发、外星生命、暗物质和暗能量等。
毫无疑问，SKA将成为地球上又一个科学奇观。人们所关心的是，这个巨大的“天眼”会被安放在哪里？最新消息传来，SKA组织发布公告称，SKA项目的大部分，即三分之二的天线将建在南非，还有一部分将建在澳大利亚和新西兰。SKA建成后将成为世界上最大的射电望远镜。
开启射电窗口
自人类用望远镜观测宇宙以来，在开始的一段时间里一直是在可见光的引导下认识宇宙的。不论是恒星、行星、星云、星团，还是星系，只要有可见光，我们便会找到它们，认识它们。后来，红外线、紫外线、X射线、伽马射线等都渐渐地被用来观测宇宙，这其中还包括无线电波，所以现今的天文学是一种全波段的天文学。全波段天文学中的一扇重要“窗口”是无线电波，它被称为“射电窗口”，这个窗口的开启是人类认识宇宙的一件大事，它开创了一门崭新的射电天文学，为人类展现了一幅与此前完全不同的新宇宙图景。然而，引发这一巨大变革的并不是一位天文学家，而是美国贝尔实验室的一名电器工程师——央斯基。
, 百拇医药
1931年，央斯基在利用天线研究雷暴天气如何干扰通讯信号时发现了一个可能来自宇宙中遥远天体的干扰源。央斯基的天线设备很简陋，但它探测到了天体的无线电信号，因此也就成了世界上最早利用射电波观测宇宙的天文设备——射电望远镜。
天体究竟有没有无线电辐射，这在当时是一个问题，因为此前谁也没有想到它们会发出强烈的无线电波。许多人对央斯基的发现持怀疑态度，但美国的另一位无线电工程师雷伯却坚信央斯基的发现是真实的，他在他家的后院也安装了一个天线，利用这个天线，他证实了央斯基的发现。这个天线的主体是一个直径约9米的金属抛物面，它有点像模像样了，可以说是人类第一台真正为天文观测而制造的射电望远镜。射电望远镜的成像过程比光学望远镜复杂，它要不停地记录接收到的数据，然后通过对数据的处理获得所观测天区的图像。
如今，80多年过去了，射电望远镜也发生了巨大的改变。为了不断提高分辨率，人们除了增加射电望远镜的口径外，还发明了多项关键技术，包括射电干涉仪、甚长基线干涉仪、“综合孔径”系统等。有了这些技术，人们便可以用布设射电望远镜阵列的方法提高分辨率，还可以把多个地方的射电望远镜联系起来组成一台巨型的虚拟望远镜，这样的组合使射电望远镜有了不可思议的观测能力。
, http://www.100md.com
1993年，包括中国在内的10个国家的天文学家联合提议建造一个由3000台射电望远镜组成的巨型射电望远镜阵列，其中一半位于中央区一个直径5千米的范围内，其余则从中心向外延伸，排列得像一个伸出“旋臂”的螺旋星系。它是一个射电望远镜网络，光缆将每个望远镜连接在一起，巨型计算机同步处理接收到的数据，从而显示天体的细节。由于它的接收面积为一平方千米，所以它被人们称为“平方千米(射电望远镜)阵列”(Square Kilometer Array)，简称SKA。
揭开类星体之谜
SKA毫无疑问是人类的一个雄心勃勃的科学计划，象征着人类射电天文学辉煌的未来，但它能让我们看到什么呢？为什么我们需要这样庞大的设备？它又将如何改变我们对宇宙的认识？要回答这些问题，我们必须首先知道此前的射电天文学已经为我们展现了怎样的宇宙图景。
射电望远镜出现后，天文学家们发现了越来越多的有射电辐射的天体，它们被称为射电源。有些射电源很奇怪，它们看似恒星，但又不是恒星，它们离我们极其遥远，而且还以极快的速度远离我们。它们处在如此遥远的地方却能被我们探查到，这说明它们具有极高的能量。它们是什么？为什么如此明亮又如此活跃？天文学家们一时找不到答案，于是就把这种奇怪天体称为类星体。
, http://www.100md.com
类星体是一个天文学之谜，即使在今天，我们对它们的认识也只是刚刚有了一点眉目。天文学家大多同意，类星体是活动星系的不可思议的核。所谓活动星系是相对于正常星系而言的。我们的银河系就是一个正常星系，这种星系很普遍，在人们观测到的所有星系中占98%，它们的活动已趋于平静，而活动星系则存在着大规模的剧烈活动。天文学家们发现，活动星系的核其实很小，但光度却大得惊人，乃至于抢夺了天文学家们的所有视线。
活动星系核为什么如此亮呢？现在的解释是，在活动星系中隐藏着一个高速旋转的“超大质量黑洞”，正是这个黑洞使活动星系有了极高的光度。由于黑洞的存在，黑洞周围呈圆盘状聚集的气体和尘埃便争先恐后地向黑洞的中心坠落，导致活动星系中心部分的物质非常密集，温度极高，能量极大。当物质密集到一定的程度，且温度也升高到一定的程度后，这些密集的物质就要寻找逃逸的出口了，于是两道高能喷射离子流从黑洞的两端向宇宙空间喷射出来。类星体就这样被黑洞所“点燃”，它变得极为明亮，所以简单地说，类星体就是被黑洞“点燃”了的活动星系。
, 百拇医药
类星体是射电天文学的一个重大发现，它揭示星系的发展历程，因为类星体其实就是正常星系的幼年阶段，代表了星系一生中最躁动不安的“青涩”年代。然而射电天文学的贡献还不只如此，因为它还发现了射电脉冲星。
发现脉冲星
在脉冲星被发现以前，有科学家已经预言了完全由中子组成的致密星——中子星的存在。根据推算，中子星的密度高得惊人，直径只有几十千米，质量却比太阳还要大。
这样的星是否真的存在？人们一直没有答案。直到20世纪60年代后期，由于大型射电天文望远镜的出现，人们才终于发现了几个神秘的射电源，它们都有奇异的快速脉冲辐射，因此叫脉冲星。其中最为人们熟知的是蟹状星云中的一颗脉冲星，它的脉冲信号以0.033秒为一个周期。, http://www.100md.com(张唯诚)
毫无疑问，SKA将成为地球上又一个科学奇观。人们所关心的是，这个巨大的“天眼”会被安放在哪里？最新消息传来，SKA组织发布公告称，SKA项目的大部分，即三分之二的天线将建在南非，还有一部分将建在澳大利亚和新西兰。SKA建成后将成为世界上最大的射电望远镜。
开启射电窗口
自人类用望远镜观测宇宙以来，在开始的一段时间里一直是在可见光的引导下认识宇宙的。不论是恒星、行星、星云、星团，还是星系，只要有可见光，我们便会找到它们，认识它们。后来，红外线、紫外线、X射线、伽马射线等都渐渐地被用来观测宇宙，这其中还包括无线电波，所以现今的天文学是一种全波段的天文学。全波段天文学中的一扇重要“窗口”是无线电波，它被称为“射电窗口”，这个窗口的开启是人类认识宇宙的一件大事，它开创了一门崭新的射电天文学，为人类展现了一幅与此前完全不同的新宇宙图景。然而，引发这一巨大变革的并不是一位天文学家，而是美国贝尔实验室的一名电器工程师——央斯基。
, 百拇医药
1931年，央斯基在利用天线研究雷暴天气如何干扰通讯信号时发现了一个可能来自宇宙中遥远天体的干扰源。央斯基的天线设备很简陋，但它探测到了天体的无线电信号，因此也就成了世界上最早利用射电波观测宇宙的天文设备——射电望远镜。
天体究竟有没有无线电辐射，这在当时是一个问题，因为此前谁也没有想到它们会发出强烈的无线电波。许多人对央斯基的发现持怀疑态度，但美国的另一位无线电工程师雷伯却坚信央斯基的发现是真实的，他在他家的后院也安装了一个天线，利用这个天线，他证实了央斯基的发现。这个天线的主体是一个直径约9米的金属抛物面，它有点像模像样了，可以说是人类第一台真正为天文观测而制造的射电望远镜。射电望远镜的成像过程比光学望远镜复杂，它要不停地记录接收到的数据，然后通过对数据的处理获得所观测天区的图像。
如今，80多年过去了，射电望远镜也发生了巨大的改变。为了不断提高分辨率，人们除了增加射电望远镜的口径外，还发明了多项关键技术，包括射电干涉仪、甚长基线干涉仪、“综合孔径”系统等。有了这些技术，人们便可以用布设射电望远镜阵列的方法提高分辨率，还可以把多个地方的射电望远镜联系起来组成一台巨型的虚拟望远镜，这样的组合使射电望远镜有了不可思议的观测能力。
, http://www.100md.com
1993年，包括中国在内的10个国家的天文学家联合提议建造一个由3000台射电望远镜组成的巨型射电望远镜阵列，其中一半位于中央区一个直径5千米的范围内，其余则从中心向外延伸，排列得像一个伸出“旋臂”的螺旋星系。它是一个射电望远镜网络，光缆将每个望远镜连接在一起，巨型计算机同步处理接收到的数据，从而显示天体的细节。由于它的接收面积为一平方千米，所以它被人们称为“平方千米(射电望远镜)阵列”(Square Kilometer Array)，简称SKA。
揭开类星体之谜
SKA毫无疑问是人类的一个雄心勃勃的科学计划，象征着人类射电天文学辉煌的未来，但它能让我们看到什么呢？为什么我们需要这样庞大的设备？它又将如何改变我们对宇宙的认识？要回答这些问题，我们必须首先知道此前的射电天文学已经为我们展现了怎样的宇宙图景。
射电望远镜出现后，天文学家们发现了越来越多的有射电辐射的天体，它们被称为射电源。有些射电源很奇怪，它们看似恒星，但又不是恒星，它们离我们极其遥远，而且还以极快的速度远离我们。它们处在如此遥远的地方却能被我们探查到，这说明它们具有极高的能量。它们是什么？为什么如此明亮又如此活跃？天文学家们一时找不到答案，于是就把这种奇怪天体称为类星体。
, http://www.100md.com
类星体是一个天文学之谜，即使在今天，我们对它们的认识也只是刚刚有了一点眉目。天文学家大多同意，类星体是活动星系的不可思议的核。所谓活动星系是相对于正常星系而言的。我们的银河系就是一个正常星系，这种星系很普遍，在人们观测到的所有星系中占98%，它们的活动已趋于平静，而活动星系则存在着大规模的剧烈活动。天文学家们发现，活动星系的核其实很小，但光度却大得惊人，乃至于抢夺了天文学家们的所有视线。
活动星系核为什么如此亮呢？现在的解释是，在活动星系中隐藏着一个高速旋转的“超大质量黑洞”，正是这个黑洞使活动星系有了极高的光度。由于黑洞的存在，黑洞周围呈圆盘状聚集的气体和尘埃便争先恐后地向黑洞的中心坠落，导致活动星系中心部分的物质非常密集，温度极高，能量极大。当物质密集到一定的程度，且温度也升高到一定的程度后，这些密集的物质就要寻找逃逸的出口了，于是两道高能喷射离子流从黑洞的两端向宇宙空间喷射出来。类星体就这样被黑洞所“点燃”，它变得极为明亮，所以简单地说，类星体就是被黑洞“点燃”了的活动星系。
, 百拇医药
类星体是射电天文学的一个重大发现，它揭示星系的发展历程，因为类星体其实就是正常星系的幼年阶段，代表了星系一生中最躁动不安的“青涩”年代。然而射电天文学的贡献还不只如此，因为它还发现了射电脉冲星。
发现脉冲星
在脉冲星被发现以前，有科学家已经预言了完全由中子组成的致密星——中子星的存在。根据推算，中子星的密度高得惊人，直径只有几十千米，质量却比太阳还要大。
这样的星是否真的存在？人们一直没有答案。直到20世纪60年代后期，由于大型射电天文望远镜的出现，人们才终于发现了几个神秘的射电源，它们都有奇异的快速脉冲辐射，因此叫脉冲星。其中最为人们熟知的是蟹状星云中的一颗脉冲星，它的脉冲信号以0.033秒为一个周期。, http://www.100md.com(张唯诚)