阿雷西博射电望远镜

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阿雷西博射电望远镜(英語:Arecibo Radio Telescope)是位于阿雷西博天文台的单口径射电望远镜,1963年建成,2020年完全损毁。[1]

历史[编辑]

1963年,阿雷西博望远镜建成。其口径为305米,落成后即成为世界上最大的单孔径望远镜,该记录一直保持到2016年7月,被中国的500米口径球面射电望远镜(FAST)所取代。

2001年,阿雷西博望远镜被列入IEEE里程碑列表[2]。2008年,阿雷西博天文台被列入美國的國家史蹟名錄[3]。同年10月3日,被列入美國國家公園管理局的每周特色清單中[4]

2017年9月21日,颶風瑪莉亞帶來的強風導致430MHz線路饋送斷裂並掉到主鏡盤上,損壞了38,000塊鋁板中的約30塊。因阿雷西博的觀測資料依賴于位於圓頂中的饋送和接收器傳送,而非使用線路饋送,飓风造成的损伤对天文台影响很小。[5][6][7][8]

2020年8月10日,望远镜的辅助钢缆断裂,在望远镜反射盤上砸出了30米(98英尺)长的破口[9];同年11月6日,同一高塔上的另一根主承重钢缆断裂。因为望远镜本身结构有灾难性故障之虞、剩余钢缆可能无法再支持设计的重量、而且任何维修尝试都有可能威胁到维修工人的性命,美国国家科学基金会于該年11月19日决定将天文台的射电望远镜退役并準備拆除[10]

2020年12月1日凌晨,由于塔尖彻底折断,望远镜約900公噸(890長噸;990短噸)的接收设备平台坠落并砸毁了望远镜反射盘(無線電波天线)表面,未造成人員傷亡,但望遠鏡本身全毀[11][12][13]

望远镜贡献[编辑]

阿雷西博信息,信息本身没有颜色,颜色是人为标注用于区分的

天文学领域[编辑]

阿雷西博望远镜发现了水星的自转周期、证明了中子星的存在,第一次直接观测到小行星影像,辅助发现了第一批系外行星。

发现第一个脉冲双星系统[编辑]

1974年,美国的拉塞尔·赫尔斯约瑟夫·泰勒通过使用阿雷西博望远镜发现了第一个脉冲双星系统。它由一颗脉冲星PSR 1913+16,与一颗中子星构成,轨道周期很短,仅为7.75小时。轨道的偏心率为0.617。当两颗子星相互靠得很近时,极强的引力辐射会导致它们的距离愈加靠近,轨道周期会逐渐变短。泰勒等人通过精确地测量射电脉冲双星轨道周期的变化,间接证明了引力波的存在[14],验证广义相对论。赫尔斯和泰勒也因此获得1993年的诺贝尔物理学奖

发现第一个毫秒脉冲星[编辑]

1982年,美国天文物理学家唐纳德·贝克英语Donald C. Backer和他的合作者利用阿雷西博射电望远镜发现了PSR B1937+21,它是人类历史上发现的第一颗毫秒脉冲星

阿雷西博訊息[编辑]

1974年,阿雷西博望远镜向距离地球25,000光年的球状星团M13发送了一串由1,679个二进制数字组成的訊号,称为阿雷西博訊息。如果訊息被地外智慧生命所接收並正確解讀,会得到如右图所示的訊息,从上到下依次为:用二进制表示的1-10十个数字、DNA所包含的化学元素序号、核苷酸的化学式、DNA的双螺旋形状、人的外形、太阳系的组成、望远镜的口径和波长。向球状星团M13发送訊息的原因是其中的恒星分布比较密集,被地外智慧生命接收的可能性较大。

文创取景地[编辑]

阿雷西博射电望远镜因其外形壮观等特点,曾被電影、電視劇和游戏等文创作品采为取景地。007系列黄金眼和电影《接觸未來》的部分场景就是在这里拍摄的。

分散式运算项目[编辑]

阿雷西博天文台的观测数据为1999年開始的分散式运算项目SETI@home做出贡献。

参考资料[编辑]

  1. ^ Cramer, Maria; Overbye, Dennis. The Arecibo Observatory in Puerto Rico Collapses. The New York Times. 2020-12-01 [2021-05-05]. ISSN 0362-4331 (美国英语). 
  2. ^ Milestones:NAIC/Arecibo Radiotelescope, 1963. IEEE Global History Network. IEEE. [2011-07-29]. 
  3. ^ Juan Llanes Santos. National Register of Historic Places Registration: National Astronomy and Ionosphere Center / Arecibo Observatory (PDF). National Park Service. 2007-03-20 [2009-10-21]. 
  4. ^ Kaplan, Sarah. Arecibo Observatory, Puerto Rico's famous telescope, is battered by Hurricane Maria. The Washington Post. 2017-09-22. 
  5. ^ Drake, Nadia. Hurricane Damages Giant Radio Telescope—Why It Matters. National Geographic. 2017-09-22. 
  6. ^ Foust, Jeff. Damage to Arecibo less than feared. SpaceNews. 2017-09-27 [2018-02-05]. 
  7. ^ Good news, earthlings! Puerto Rico telescope still guarding the galaxy despite Maria. Miami Herald. 2017-10-23 (英语). 
  8. ^ Zenaida Gonzalez Kotala. Broken Cable Damages Arecibo Observatory. University of Central Florida News. UCF Today. 2020-08-11 [2020-08-29] (美国英语). 
  9. ^ 国家科学基金会. NSF begins planning for decommissioning of Arecibo Observatory’s 305-meter telescope due to safety concerns (新闻稿). [2020-11-19] (英语). 
  10. ^ Giant Arecibo radio telescope collapses in Puerto Rico. The Guardian (Puerto Rico: Associated Press). 2020-12-01 [2020-12-04]. ISSN 0261-3077 (英国英语). 
  11. ^ Nadia Drake. 邱彥綸 , 编. 阿雷西博望遠鏡全面崩壞!. 國家地理雜誌中文網. 2020-12-04 [2020-12-04] (中文(繁體)). 
  12. ^ 美国阿雷西博望远镜退役前垮塌. 新华网. 新华社. 2020-12-02 [2020-12-05]. 
  13. ^ 卞毓麟. 1993年诺贝尔物理学奖获奖项目——脉冲双星与引力波. 现代物理知识. 1994, (03): 第4-6页.