听宇宙的声音
2019-08-21鞠强
华夏地理 2019年7期
鞠强
“‘天籁这个名字出自庄子的《齐物论》,是‘宇宙的声音的意思。我们现在进行的‘天籁计划,就是为了聆听宇宙的声音。”陈学雷在他位于国家天文台的办公室接待了我们。与想象中天文学家的办公室不一样,他办公室中没有与天文有关的模型,只是到处都是书,其中很大一部分是关于信号统计分析。“我们要考虑怎样能够更好地整理分析望远镜‘听到的信息嘛,”陈学雷笑呵呵地说。
“天籁计划”的目的,是去探测宇宙的声音,从而帮助科学家理解暗能量的性质。1998年,珀尔马特、施密特和里斯等人发现宇宙在加速膨胀,促使物理学家提出暗能量的概念以解释这种现象。但是,暗能量究竟是什么,物理学家却一无所知。
科学家并不能用望远镜直接“看到”暗能量,但可以通过测量宇宙膨胀速度的变化来探测它,而射电观测则为我们认识暗能量提供了另一个视角。宇宙中大量分布的氢原子,它们所发射或者吸收的波长为21厘米的电磁辐射(谱线)是了解宇宙的一个窗口。随着宇宙膨胀,这些辐射发生红移,波长变长。通过对各个不同波长的21厘米谱线进行探测,科学家可以了解在宇宙大尺度上中性氢原子是如何分布的,从而构建出宇宙的图像。2003年,陈学雷与合作者首次预言了宇宙第一代恒星形成时可以产生21厘米强吸收谱。
2004年陈学雷回国工作,被聘为国家天文台研究员。“我也在考虑,是否可以研制专门的射电望远镜探测21厘米谱线,”这样他提出了“天籁计划”。……
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