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望远镜可以看到黑暗时代

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由海军研究实验室(NRL)领导的科学家和工程师组成的研究小组将研究如何设计望远镜在月球上窥视宇宙历史上最后未知的时代。美国航空航天局已经宣布将主办一系列关于下一代天文空间任务的研究。这些研究将有助于十年调查,天文学家和物理学家每十年进行一次努力,以帮助确定未来天文学和天体物理学研究方向的重点。即将进行的十年调查发生在未来两年。

其中有待研究的任务是黑暗时代的月球干涉仪(DALI),NRL主导的基于月球的望远镜的概念,并在其存在的第一个亿年前研究了一个年轻的宇宙时代。虽然夜空中充满了星星,但这些星星在大爆炸之后并没有瞬间形成。有一个时间间隔,现在叫做“黑暗时代”,宇宙没有被任何恒星照亮。氢是宇宙中最丰富的元素,也是恒星,行星和人形成的原料。幸运的是,氢原子可以在21厘米的光谱的无线电波长部分产生信号,比人眼可以检测到的波长长得多。如果这些来自黑暗时代的氢原子的第一个信号能够被探测到,那么天文学家可以基本上探索第一颗恒星,第一个星系以及最终的现代宇宙是如何演化的。

由于宇宙正在扩张,来自这些远处氢原子的信号将被拉长(或红移)到长达几米的更长的波长。虽然无线电波长的天文观测历史悠久,但这部分电磁频谱现在已经被广泛用于各种民用和军用传输,所有这些都比天文学家试图检测的氢信号亮数百万倍。此外,地球大气层的上层被电离(电离层),当地球上的望远镜经过时,这些信号会将天文信号变形。

没有大气层和地球屏蔽,月球远端为一个敏感的黑暗时代望远镜提供了一个近乎理想的环境。在NRL的DALI概念,科学家和工程师们将研究新型天线结构,方法部署天线,电子产品,可以在严酷的月球环境中生存,以及相关的技术,准备在未来开发月球望远镜的研发路线图十年。该小组还将利用他们在开发月球科学研究无线电观测台方面的经验,这是一个由美国航天局资助的研究月球近处的寻径阵列的研究。 NRL的项目负责人Joseph Lazio博士指出,DALI将成为有史以来建造的最强大的望远镜之一,它将使我们比以往更了解我们的宇宙从哪里来,去哪里。拉齐奥博士说:“探索黑暗时代提供了观看年轻宇宙进化的机会。 “正如目前的宇宙学研究令我们着迷和惊讶一样,我预计DALI将带领人们加深对宇宙的了解和意想不到的发现。”

NRL高级天文学家Kurt Weiler博士问道:“建筑月球上的望远镜显然是一个长期的计划,但是我们很高兴我们开始了这个建议。“



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