暗能量|暗能量有多奇异?就是它让宇宙加速膨胀( 四 )


后来再仔细想了一下 , 发现问题也不大 。
上图每一个点代表一个星系 , 我们去看整个星系的话 , 如果我们的分辨率不够 , 就看不出来单个的星系 , 它们都混在一起了 , 就成了下面那个图 。
虽然看不见单个的星系 , 但能看到它们整个是怎么样分布的 , 用这种方法还可以进一步提高灵敏度 , 看到更远的宇宙 。
天籁计划
而且 , 除了FAST本身可以做这方面的研究以外 , 研制专门的望远镜 , 也许用更小成本就可以实现更好的探测 。
暗能量|暗能量有多奇异?就是它让宇宙加速膨胀
这样就提出了“天籁计划” 。
这时候国外也有很多人提出了同样的想法 , 所以组成了“天籁联盟” 。
“天籁”这个词来自庄子 , 他在《齐物论》中提到“天籁、地籁、人籁” 。
“地籁” , 像风刮过山谷的声音 。
“人籁” , 像人吹奏乐器的声音 。
天籁是什么呢?
“天籁”是一种宇宙的韵律 。 想要探测宇宙大爆炸产生的声音 , 然后用它去理解暗能量到底是一种什么东西 。
到目前为止 , 全世界有好多个实验在做宇宙距离上的中性氢 , 但谁也没有能够做到 。
为什么呢?
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因为如果你去看宇宙远处的中性氢 , 就像我们左边这个图最后的那个中性氢产生的信号 。
在它前面叠加着一个很强的亮光 , 这个很强的亮光来自银河系 , 也就是右边图上展示的银河系的前景 。
银河系前景辐射 , 比21厘米的信号大概强10万倍左右 。
所以我们要想看到这个21厘米信号 , 就好像我们白天想要看到星星一样 。
星星在那里 , 但是它淹没在大气散射的阳光中了 。
必须用非常精密的手段 , 把这个东西减掉 , 才能看到这个信号 。 那么能不能减掉呢?
幸运的是 , 大自然还是给了我们一个机会 。
因为银河系产生的这种同步辐射 , 或者说前景辐射 , 它是一种频谱很光滑的东西 , 看上去很平滑 , 是一条直线 , 或者是稍微有点儿弯曲的光滑的曲线 。
把这个东西减掉以后 , 就会展现出氢原子的分布 , 造成21厘米辐射强度的变化 。
所以原则上这是可以做到的 , 但是它需要非常精密的仪器和复杂的数据处理手段 。
暗能量|暗能量有多奇异?就是它让宇宙加速膨胀
从2012年得到了立项支持以后 , 展开相关研究 , 在兴隆、内蒙古架设小型的天线进行这方面的实验 。
我们还需要选一个最好的站址 , 因为天文产生的射电信号是非常微弱的 , 而地面上的像雷达、电视、手机等都会产生很强的干扰信号 , 我们必须避开这些干扰信号 。
怎么样才能找到这种干扰信号最少的地方呢?
当然人烟越稀少产生的信号就越会少 , 最好周围有一些山遮挡一下 。
但是 , 要是跑到一个无人区的地方 , 或者是海岛上 , 也有一个问题 , 就是还需要提供电力、通讯、道路等等 , 这是一个综合问题 。
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我们在全国选了大量的站址 , 跑了一百多处地方 。 从站址分布中大家可以看到 , 有很多分布在内蒙古 。
我们一开始想在内蒙古找 , 原因就在于内蒙古离北京很近 , 对我们做实验是比较方便的 。
但遗憾的是 , 后来我们发现内蒙古虽然人比较稀少 , 但地形太平了 , 一望无际的大草原 , 电波都可以传过来 , 所以干扰还是很严重的 。
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这个图是在FAST望远镜的周边 , 我们也做过选址 , 大家可以看到那些绿色的 , 是我们通过遥感地图找出来的一些小平地 。
另外我们也去选了青海、西藏和新疆的很多地方 。
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我们当时跑这些地方很辛苦 , 但是也很有意思 , 见到了很多平时不容易见到的情况 。
贵州平塘建设FAST的地方 , 我们最终还是放弃了 , 原因在于这个地方它的山很陡 , 非常非常陡 。
我们可以带着设备走到里头 , 里边也有平地 , 但是车要翻过这个山就比较困难了 , 需要专门炸山修路 。
这对于FAST这样很大的望远镜来说是可以的 , 但对于我们一开始做的这种小实验来说 , 成本太高 , 周期太长 , 我们就放弃了 。
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最后我们去了新疆 , 我们在新疆也跑了好几十个点 。


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