星际梦的裂痕:阿雷西博天文台坍塌了_详细解读_最新资讯_热点事件

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编者按:美国国家科学基金会日前宣布,世界上最著名的天文望远镜之一、波多黎各西北部的阿雷西博天文台停用。阿雷西博天文台在今年8月发生钢筋松动的事故,于11月30日晚至12月1日凌晨彻底坍塌。《纽约时报》记者在8月发生事故期间前往现场,记录了当时的景象,并回顾了阿雷西博天文台在人类历史上的重要价值。本文来自《纽约时报》,作者Dennis Overbye,原文标题“A Rip in the Fabric of Interstellar Dreams”。

2020年8月11日,阿雷西博天文台坍塌的场景。镜面上38778块铝面板中有250块被砸坏|图片来自《纽约时报》

前往天文台

前往波多黎各西北部的阿雷西博天文台的路上,沿途都是农田和雨林,时不时还能看到有鸡穿过马路。然后突然之间,我们就到了山顶:栅栏,警卫,反光的白色建筑和塔楼,就像《007》电影里超级反派的老巢一样。

阿雷西博天文台像飞碟一样悬在天空,周围由三座塔楼的辅助钢缆支撑着。天文台下方是一个五百英尺的深谷,安放着用来接受宇宙信号的望远镜反射盘。

今年八月初,一根辅助电缆断裂,导致阿雷西博天文台的三角结构失去平衡,天文台出现坍塌事故。天线在反射盘上豁开了近百英尺的扣子,天文台和反射盘不得不暂停使用。

“了不起的天文设备”

半个多世纪以来,阿雷西博天文台都是星际探索的重要标志之一。它建成于1963年,是搜寻并接受外星智慧讯号的重要工具,反映了人类对外星文明的渴求。

1974年,天文学家曾在阿雷西博天文台向一个名为 Messier 13 的恒星群传递了信息(但是鉴于传播时间需要两万五千年,我们至少要等五万年才有回复)。天文学家还利用这个天文台及望远镜反射盘来测量掠过地球的小行星,测量水星的自转速度。通过破译反射盘接收到的遥远的脉冲信号,他们希望能发掘宇宙深处的秘密。

这个天文台的正式名称是“国家天文学和电离层中心”(National Astronomy and Ionosphere Center),多年来一直是全球最大的电射望远镜,直到2016年中国“天眼”建成(反射器直径为1600英尺),才将阿雷西博天文台挤下冠军宝座。美国国家科学基金会前助理主任迈克尔·特纳(Michael Turner)这样评价阿雷西博天文台:“这是一项了不起的天文设备,它是我们多年来在科学领域的自信源泉之一。”

修缮成难题

2020年8月10日,一根支持天文台的钢索发生松动砸向镜面,镜面上38778块铝面板中有250块被砸坏。所幸无人受伤。

几天之后,阿雷西博天文台的主任、来自佛罗里达中央学院的弗朗西斯科·科尔多瓦(Francisco Córdova)及佛罗里达太空研究所的主任、天文台的首席研究员拉蒙·卢戈(Ramon Lugo)通过Zoom举办了新闻发布会,表示尚不了解这些三英寸厚的电缆断裂的原因。这些电缆是上世纪九十年代为支撑900多吨的天文台仪器而安装的,理论上还有15至20年的寿命。

1963年,建造中的阿雷西博天文台|图片来自《纽约时报》

此外,这两位研究人员也表示不知道需要修好天文台的时间和费用。卢戈表示仅仅是制造和安装一条新钢缆就要花费好几个月的时间。

科尔多瓦表示损失几百块铝面板不算什么,现在最大的问题是钢缆断裂后整个天文台如何保持平衡。“我们已经经受住了各种考验”,科尔多瓦说。他提到了历史上阿雷西博天文台经历的种种考验:地震,2017年的飓风,如今的疫情,等等。“而这(指钢索断裂)只是另一个挑战而已。”

人类探索宇宙的标志之一

阿雷西博天文台是由康奈尔大学与空军研究实验室合作的产物,建造它的部分原因是想要了解核弹在大气中的特性。基于这样的目的,这座天文台同时配有望远镜和行星雷达。

多年来,天文学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)一直担任阿雷西博天文台的馆长。德雷克是第一位用射电望远镜向恒星上可能存在的友好外星生命发送人类位置讯息的人,也是德雷克公式(Green Bank equation,是一种测量银河系内可以和我们接触的外星智慧文明数量的一种方程式,至今仍在使用——译者注)的发明者,他因此而闻名。

1974年11月16日,德雷克向M13(即前文提到的 Messier 13 ,是离地球25000光年的恒星云,大约有30万颗恒星)发去了将近20万瓦特的讯息,以庆祝天文台系统升级。这些讯息包括1679个“0”和“1”,组合成73行23列,传达出关于“人类”“电射望远镜”“DNA排列”“太阳系”“十进制”等讯息。

在发送这些讯息之前,弗兰克·德雷克对他在康奈尔的同事们发送了这些讯息,其中包括研究外星生命的宇宙学家和科幻作家卡尔·萨根(Carl Sagan)。但是同事中没有一个人可以完全解码这些讯息。

现在只能期待收到这些讯息的外星生命可以比我们更聪明了。不过弗兰克·德雷克和卡尔·萨根都承认,发送这些讯息更大的目的在于唤醒人类的意识,让我们解自己在宇宙中所处的位置,唤醒人类对这个古怪又神秘的宇宙的兴趣。

2009年11月,在麻省理工学院中自称是“生物艺术家”的乔·戴维斯(Joe Davis)将自己的智能手机连接到阿雷西博天文台的望远镜上,向三颗附近的恒星发送了RuBisCO(一种常见的植物蛋白)遗传密码。

在1974年,在人类向宇宙发送讯息的同一年,来自普林斯顿的天文学家约瑟夫·泰勒(Joseph Taylor)和罗素·赫尔瑟(Russell Hulse)通过阿雷西博望远镜发现了第一个脉冲双星系统。经过对这一脉冲双星系统多年的观测研究,人类间接证明了引力波的存在,证实了爱因斯坦的广义相对论。泰勒等人因此获得了1993年的诺贝尔物理学奖。

1990年,波兰天文学家亚历山大·伍兹赞(Alexander Wolszczan)也在阿雷西博天文台有了重大发现:PSR 1913+12,一颗运动不规则的脉冲星。接下来的研究显示,有三颗行星围绕着这个脉冲星公转,这是人类历史上首次发现系外行星,也是首次了解到行星除了围绕太阳运转外,还会围绕脉冲星运转。如今,人类已经靠这项研究发现了200多个系外行星,这项研究成了天文学领域发展最快的研究分支。

除了科研价值外,阿雷西博天文台还是多部电影的取景地。如007系列黄金眼和朱迪·福斯特(Jodie Foster)的《超时空接触》,以及美剧《X档案》。

管理与财政困难

尽管历史上曾经辉煌过,阿雷西博天文台却在一步步走向衰落。1970年成立的国家科学基金会(阿雷西博天文台的管理和运营机构之一)财政越发紧张,2007年基金会表示,如果合作伙伴无法承担开支,天文台就有可能关闭。

2011年,康奈尔大学将天文台的管理权限移交给斯坦福国际研究院、大学空间研究协会、波多黎各大都会大学等合作伙伴。

2016年以来,弗罗里达中央学院等合作伙伴开始接手阿雷西博天文台,年度预算约为1200万美元,其中包含了国家科学基金会提供的基金。

尽管面临管理和财务上的问题,阿雷西博天文台仍在为科学研究提供平台。坍塌事故发生几天后,弗罗里达中央学院就发布新闻稿,公布了德国天文科研团队如何依靠阿雷西博望远镜及其他设备发现了某黑洞中的伽马射线(一种能量强大的光),这一发现“挑战了以前提出的理论模型”,对相关研究领域的发展指明了新思路。

尽管阿雷西博天文台因修复难度过大,现已正式宣布退休,但人类的星际梦不会因此熄灭。

译者:Michiko