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阿雷西博天文台:大型世界级射电天文望远镜将被拆除-这就是为什么

时间:2022-05-20 11:25:05 来源:

在波多黎各阿雷西博,康奈尔设计的大型伸缩“耳朵”听了近六十年来令人愉悦的宇宙爆裂声,现在听到了寂静。

在最近发生两次支持电缆故障之后,美国国家科学基金会(NSF)将退役并拆除阿雷西博天文台的巨型天线。阿雷西博天文台是波多黎各世界一流的射电望远镜,由康奈尔大学教授设计,由联邦拨款和然后由康奈尔(Cornell)负责头五年。

NSF于2020年11月19日宣布了这一消息。

“ Arecibo在近60年来一直是一个令人难以置信的生产性设施,”物理科学系David C. Duncan教授兼艺术与科学学院(A&S)天文系系主任Jonathan Lunine说。

Lunine说:“对于那些勇于实现梦想的康奈尔大学科学家和工程师,对于用这种独特强大的射电望远镜和行星雷达做出新发现的科学家来说,”对于所有受启发成为科学家的年轻人来说看到波多黎各岛中部这架巨大的望远镜,阿雷西博的尽头是不可估量的损失。

8月,一条支撑电缆脱离并砍下了直径1000英尺(305米)的巨大网状盘。现在代表NSF管理该设施的中央佛罗里达大学已派出工程师,对评估这架著名的望远镜进行评估。

据美国国家科学基金会称,工程师们已经制定了解决方案,并准备对容纳天线的电缆系统实施紧急结构加固。但是在11月6日,在等待交付替换电缆的同时,主电缆发生了故障。

NSF的科学家由于第二根折断的电缆上的应力(据认为在结构上仍是合理的),由NSF的科学家资助了该设施,工程师得出的结论是,其余的电缆可能比最初认为的要弱。

1950年代末期,由瓦尔特·R·里德(Walter R. Reed)电机工程教授威廉·E·戈登(William E. Gordon)设想,研究地球的高层大气和附近空间,1960年代初期,该望远镜是在波多黎各中部的一个天然碗中建造的。同时,天文学系教授兼主席托马斯·戈德(Thomas Gold)创建了康奈尔大学放射物理与空间研究中心,以组织天文台的科学研究。

戈尔德(Gold)后来成为约翰·韦瑟里尔(John L. Wetherill)天文学教授,并在1969-1971年间担任该大学的研究助理副校长,帮助将天文台变成了世界上功能最强大的射电望远镜,并成为了天文学,大气科学和行星科学的重要工具。

阿雷西博望远镜就像注视着天堂的硕大耳朵一样,曾经是地球上最大的单孔径射电望远镜,经过调整可以在太阳系中找到脉冲星,星系和天体,并检查我们星球的电离层。它太大了,帝国大厦的高度正好适合它的直径;华盛顿纪念碑(Washington Monument)会紧贴碟子的焦点。

阿雷西博日夜不停地听着整个宇宙的自然声音。2012年,天文台捕捉到了最短暂,最神秘和罕见的深空事件之一,即所谓的“快速无线电爆发”,持续了仅仅三十分之一秒。

康奈尔大学的乔治·费尔德斯坦天文学(A&S)教授,多产的,热情的赞助人詹姆斯·科德斯(James Cordes)说:“这是一个单一的脉冲。”“这些爆发的性质令人怀疑,阿…雷西博的发现巩固了它们是天体物理的情况。”

科德斯说,阿雷西博在1974年发现了双星系统中的第一个脉冲星-中子星二重星。它绘制了水星两极陨石坑内的水冰沉积物,并在土星卫星土卫六上发现了类似湖的结构,并测量了近地小行星的精确轨道。

他说,在双星轨道上发现了两个脉冲星,这证实了爱因斯坦对引力波存在的预测。这是它们存在的最好证据,直到LIGO在2015年对重力波进行了直接检测。

Cordes说:“我第一次去Arecibo是在1972年,当时是加利福尼亚大学圣地亚哥分校的一年级研究生,研究脉冲星。”“从那以后的几年里,我去了波多黎各约150次旅行,而在那儿我总共花费了三年的时间。

Cordes说:“在望远镜的控制室里,这总是令人振奋的,”他看到旋转的中子星(脉冲星)产生的脉冲实时显示在示波器上。

四十六年前,康奈尔大学天文学教授弗兰克·德雷克(Frank Drake)和卡尔·萨根(Carl Sagan)著名地通过阿雷西博向天堂发送了广播消息,其中包含有关人类的基本信息,并向了潜在的外星人。目的是让人们注意天文台新安装的雷达发射器的强大功能。

“这完全是一个象征性事件,表明我们可以做到。”现为天文学名誉教授(A&S)的唐纳德·坎贝尔(Donald Campbell)说,他当时是天文台的研究员。

坎贝尔继续担任国家天文学和电离层中心的主任,当时该中心设在康奈尔,该校一直为NSF管理望远镜直到2011年。

坎贝尔说,阿雷西博还是世界上最重要的太阳系雷达设施,它得到了美国国家航空航天局(NASA)的资助,可以对近地小行星进行精确的轨道运动研究。他说:“这对追踪他们来说是一大损失。”“ Arecibo可以确定近地小行星的大小,形状和自转,并提供比单独使用光学望远镜获得的更精确的未来轨道预测。”

戈德温·史密斯天文学(A&S)教授玛莎·海恩斯(Martha Haynes)于1973年夏季研究实习生时首次使用Arecibo。她经常使用Arecibo。她说:“使用Arecibo进行的氢原子调查是我研究生涯的基石。”

海恩斯(Haynes)在阿雷西博(Arecibo)的工作中发现了宇宙中大型结构的丝状性质,这使她获得了美国国家科学院1989年的亨利·德雷珀(Henry Draper)奖章,这是她与天文学教授里卡多·乔瓦内利(Riccardo Giovanelli)共同享有的荣誉。

目前,Cordes是名为NANOGrav(北美纳赫兹引力波天文台)项目的一部分,该项目使用脉冲星作为天体钟来探测来自二元黑洞的引力波。

“在获得该项目数据的15年中,Arecibo贡献了一半,” Cordes说。“我们濒临首次发现,因此这是一个特别可怕的重大损失。我们的项目小组由NSF资助,目前正在评估如何处理它。”


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