枪口下的阿雷西博

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偶像级的射电望远镜前途未卜

原作：琼·T·施梅尔茨（Joan T. Schmelz）、杰里特·L·沃楚尔（Gerrit L. Verschuur）

翻译：王克义

校对：牧夫天文校对组

编排：陈卓

后台：库特莉亚芙卡、李子琦、徐⑨坤

前不久，传来阿雷西博射电望远镜天线被断裂的钢缆砸伤的消息（还不知道？请戳这里：意外！美国“天眼”射电望远镜被砸残！），这个射电天文学“大功臣”的命运牵动了无数天文爱好者的心。让我们来分享一篇三年前的旧闻，回顾一下它的科学价值，以及当时对关于它去留的各种考量。

受损后的阿雷西博天线（译者添加，来自网络，下二图同）

位于波多黎各岛阿雷西博的射电望远镜已经53岁高龄，它因为好莱坞大片《超时空接触》和《007黄金眼》而为大众熟知，直到今天它仍继续做着其他设备无法替代的前沿科学工作。

《超时空接触》剧照

《007黄金眼》剧照

阿雷西博射电望远镜覆盖了无线电波谱中1~10G赫兹的范围，它可以观测星系、类星体、脉冲星和星际气体。它引以为傲的还有一套1兆瓦雷达发射器，能帮助天文学家确定对地球有威胁的小行星的轨道。这一NASA投资的项目是行星防御的最前线。虽然中国的FAST盘面要比它更大，但FAST覆盖的频率限定在1~1.8G赫兹，（原文）无雷达功能。

今后几年，美国国家科学基金会（NSF）对阿雷西博的投资将会下降，且该天文台有被关闭的危险。目前与NSF的合作协议只能维持到2018年3月（后来又有延续——译者注），尽管事实证明这部望远镜还远没有过时。

阿雷西博最棒的成就，是近期发现的首个重复性快速射电暴。所有其他快速射电暴都是一次性的现象，此项发现表明，这个射电源在引起暴发的能量巨大的事件中幸存下来，并排除了灾难性爆炸这一解释。阿雷西博与其他望远镜合作，确定了这个信号源位于30亿光年外的一个矮星系中。

阿雷西博近期的其他天文发现同样让人印象深刻。它与俄联邦航天局2011年发射入轨的10米射电望远镜“射电天文”（RadioAstron）等项目合作，定期实施观测。这些联合观测中的一个系列已经显示，类星体3C 273的温度非常之高，迫使天文学家重新考虑已经沿用数十年、用于解释其强烈无线电信号的机制。

在另一个实例中，当地面测量与依巴谷卫星测得的昴星团距离有出入时，天文学家采用了一种超长基线干涉法以解决这一争论。这些观测利用阿雷西博巨大的接收面积，来绘制超弱射电恒星的图像，并导出一个新的独立的距离数据。其结果与地面测量所得的数据相符。

许多有潜力的工作仍在继续。例如，对数十颗毫秒脉冲星的大范围监测就非常依赖阿雷西博天线的巨大尺寸。北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）测量了这些遥远天体射电脉冲的到达时间。在此过程中，它寻找远方星系中超大质量黑洞发出引力波的痕迹，这些痕迹以时空涟漪的形式存在于我们与脉冲星之间。NANOGrav团队很乐观，认为他们即将取得首个发现。

阿雷西博望远镜观测了一个包含脉冲星的三星系统（指PSR J0337+1715，脉冲星与两个白矮星的组合——译者注），其中的脉冲时变测量可以验证广义相对论。另外，还有对通常不可见的脉冲星令人困惑的发现，显然还有许多发现在等着阿雷西博。

美国国家科学基金会计划在六月对这一偶像级射电望远镜的未来做出决定。我们相信，关闭阿雷西博的决定会对当地经济、天文台团队和使用者群体产生不利影响。而最大的受害者则是——科学。

作者简介

琼·T·施梅尔茨，是美国大学太空研究协会（USRA）阿雷西博天文台工作站的站长。

杰里特·L·沃楚尔，是阿雷西博天文台的名誉天文学家。

（本文选自《天空与望远镜》杂志2017年第5期）

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责任编辑：王克义

牧夫新媒体编辑部

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