南非卡鲁荒漠,64面天线干了件憋了十年的大事。MeerKLASS团队公布:人类第一次直接测出中性氢在大尺度上怎么“抱团”。传说中的宇宙网,终于用氢元素拍了张全景照。七国科学家磨了十年。 牛在哪?以前画宇宙地图,一个星系一个星系数;现在可以一片一片“扫”。

宇宙普通物质七成以上是氢。中性氢会发21厘米无线电波,这是身份证。单个星系信号太弱,几十亿个一个个拍,拍到地球毁灭也拍不完。 聪明办法是:不数人头,直接听“嗡嗡声”。像站体育馆外,听声浪就知道坐满没。把一大片天区的氢信号叠起来,看总亮度起伏,行话叫“强度映射”。 宇宙在膨胀。越远的氢,21厘米波到地球被拉得越长、频率越低。频率就是深度,扫一遍频率,等于一层层往里切。像做CT,最后拼出立体宇宙。

难在噪声。银河系自己的辐射、远处射电星系,比氢信号强一万倍。好比坐在摇滚演唱会第一排,听旁边人说悄悄话。 MeerKAT有64面天线。正常做法是合成超级望远镜;这次偏不,64面各拍各的。画面糊了,但快,一次得到很多张独立图。真实宇宙结构每张都有,仪器毛病每张不同。几十张叠起来,真的留下,假的抹掉。信号高出噪声六倍多,站住了。 这次扫250平方度,等于1250个满月。信号出发时,宇宙才90亿岁,比现在年轻45亿年。

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这不是象牙塔游戏。CHIME、HIRAX、BINGO、GMRT、LOFAR、HERA,都在抢这个方向。 总攻是SKA,人类史上最大射电望远镜,南非和澳大利亚两头建。MeerKAT将来并进去,当先头部队。 为什么抢?光学望远镜拍星系一次一小块;强度映射是“扫”,一口吞巨大体积。研究暗能量,必须测极大空间,看宇宙膨胀史。这是下一代宇宙学入场券。

贵州FAST,500米口径,世界最大单口径射电望远镜,灵敏度天下第一。但强度映射要“视场大、扫得快”。FAST听得清,视野窄,只能靠地球自转慢慢扫。中国团队这几年一直做漂移扫描试验。 新疆红柳峡“天籁”实验更对味,专为强度映射、暗能量设计。不拼单点多灵敏,拼大范围、快覆盖、压系统误差。 中国是SKA正式成员国,出钱出人出技术。“鸿蒙”计划更远,想把射电阵列送到月球轨道,测宇宙“黑暗时代”的21厘米信号。全世界都盯着,谁都还没拿下。 老实讲,这条具体路线,我们现在并跑偏追赶,不是领跑。但FAST、天籁、SKA席位,让中国手里有牌,不止一张。

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