“慧眼”能刺穿“光年之外”？更暗更远的天体

经历了调试、试运行和正式开放运行后近6000个机时的观测服务积累，目前“中国天眼”运行稳定可靠，灵敏度稳居世界射电望远镜之首，可有效探索的空间范围体积远超此前最先进的射电望远镜。

从古至今，人们都渴望一双“慧眼”。现代望远镜，帮助人们看到更暗更远的天体，成为能刺穿深空的“慧眼”。

对射电望远镜来说，反射面大小决定灵敏度，而灵敏度决定“眼力”。

找一张“天眼”的照片来看，外圈是“鸟巢”状的圈梁，中间是反射面，但颜色不均匀。放大了仔细看，发现反射面是一块块三角形为主构成的。2019年8月27日拍摄的“中国天眼”(检修期间拍摄)。新华社记者 欧东衢 摄

为什么颜色不均匀呢?因为每块面板的反光角度有差别，金属表层氧化、积尘也参差不齐。

2016年6月30日拍摄的500米口径球面射电望远镜工程反射面板的局部。新华社记者 刘续 摄

过去同类射电望远镜的反射面是固定的，只能通过改变接收机的位置扫描天空中约20度的带状区域。

为了让“天眼”看得更远更广，中国技术团队攻克超高强度、抗反复拉伸的钢索，首创主动变形反射面，使望远镜覆盖40度天顶角。

当反射面变形时，2000多个液压促动器协同运动，带动索网上固定的4450个反射单元精确定位。千变万化的这张“金属脸”，堪称地球上最大的“表情包”。

2019年8月28日拍摄的不同光线环境下的“中国天眼”(拼版照片，检修期间拍摄)。新华社记者 欧东衢 摄

以索网结构为核心的主动反射面，是“天眼”三大技术创新中最重要的。用结构力学博士出身的“中国天眼”总工程师姜鹏的话说，这个索网工程是世界上跨度最大、精度最高、工作方式最特殊的。

有了主动反射面汇聚更多信号，与先进接收机配合，“天眼”就能捕捉更遥远、更暗弱的天体。

那么“慧眼”能刺穿“光年之外”?答案是不在话下。

“中国天眼”已经在直径约10万光年的银河系内发现一批脉冲星，又在遥远的河外星系探测到快速射电暴和中性氢发射线。

只不过对天文学家来说，他们不愿意强调天体的距离。一是因为脉冲星等很难准确定位，多是根据色散估算距离;二是因为科学探索需要一步一个脚印，眼下重点关注的是地球所在的银河系。“天眼”将来一定会瞄准更多河外星系乃至宇宙边缘。