如果给你一面宽39米的镜子,你会用它看什么?在智利阿塔卡马沙漠的塞罗·阿马索内斯山顶,一个圆形穹顶正在成形。里面不是相机,而是一面由798块镜片拼成的巨镜——欧洲极大望远镜(ELT,Extremely Large Telescope)的主镜。
山顶上,一面镜子正在“拼”出来
ELT由欧洲南方天文台(ESO)牵头建设,主镜直径约39米。你可以把望远镜想成一只“接雨的盆”:镜面越大,单位时间接到的星光越多。但39米整镜太难制造和运输,于是工程师把它拆成798块六边形镜片,每块约1.45米宽,像一张巨大的拼图桌,再让它们精确对齐。
为什么要把镜子做成拼图
一句话定义:ELT是正在建设的地基光学和红外巨型望远镜。它的集光面积约978平方米,约两个半标准篮球场;主镜直径若横过来,接近3辆双层巴士首尾相接。按目前公开计划,它约在2028年迎来首次观测。
地面望远镜还要对付大气。大气像热汤表面的波纹,会把星光搅动。ELT的自适应光学系统用可变形镜面(能实时改变形状的镜子)和激光导星(向天空发射激光,造出人造参考星)来校正抖动。这相当于给巨镜配了一副会实时调焦的“眼镜”。
它想看见什么
系外行星(围绕太阳以外恒星运行的行星)已被观测证实存在。ELT将尝试直接拍摄一些系外行星,分析它们的大气;也会观测宇宙早期星系,追踪黑洞附近恒星的快速运动。理论预言,宇宙第一批星系的光很暗,需要更大口径才能拆开细节。ELT能否做到,要靠观测检验。
争议与不确定
它能否在系外行星大气里读到生命迹象?目前尚无定论。氧气、甲烷等生物标志物(可被生命活动产生的气体痕迹)也可能来自非生物过程。早期星系何时点亮宇宙,同样需要更多数据。欧洲极大望远镜不是万能钥匙,天气、校准和数据分析都会限制它。
回到那面39米的镜子
当798块镜片第一次同时对准星空,人类不会突然“看见一切”,而是把问题问得更细。开篇那面39米的镜子,真正放大的不是星星,而是我们对未知的耐心。如果它真在某个行星大气里读到氧气和水汽,你会先想到生命,还是先怀疑某种未知的化学过程?
延伸阅读
- ESO 欧洲极大望远镜项目官网
- 卡尔·萨根《宇宙》
- BBC 纪录片《宇宙的奇迹》(Wonders of the Universe)