科寶山的星空饗宴 (三) 電波望遠鏡 The Dominion Radio Astrophysical Observatory

張貼在 2016/08/01 由 Larry Chang

科寶山的星空饗宴(三) 電波望遠鏡 The Dominion Radio Astrophysical Observatory

在住宿的 Mount Apex 滑雪木屋，用傳統天文望遠鏡夜觀星象一夜後，第二天我們前往加拿大最早設立的電波望遠鏡觀測站參觀。 The Dominion Radio Astrophysical Observatory (簡稱DRAO)，設立於1960 年。這裡有科技電影裡面，常常看到的-電波望遠鏡 (或稱射電望遠鏡)。這個觀測站只有星期天下午， 2-5 點的公共導覽時間才對外開放參觀，而且行前最好先打電話 (250-497-2300)，聽一下觀測站的留言，確定開放時間是否改變。

電波望遠鏡是有大天線的電波接收器

宇宙天體除了發出可見光外，也會發出無線電波。可見光可以用光學望遠鏡來觀測，但是無線電波就要用電波望遠鏡來看了。有一些天體在光學望遠鏡觀測下是平淡無奇，但在電波望遠鏡下卻是多彩多姿。簡單的說：電波望遠鏡可以觀察天體的許多特性，特別是我們肉眼看不到的那一面。打個比喻：照片可以看一個人的外貌，但X光和電腦斷層掃描可以把人看的更透徹。

電波望遠鏡有點像FM的收音機，他需要天線來接收 FM 電台送來的訊號。所以電波望遠鏡會有很大或是很長的天線，這些天線有的像一個大圓盤，有的則是像長長一串的曬衣線。今天看到的電波望遠鏡是我有生以來，看到最大的一台，真是大開眼界。

約翰.高爾特 A.望遠鏡 The John A. Galt Telescope

這是一個直徑 26 米 (實際是 25.6 米)，球面的金屬網天線望遠鏡，也是觀測站內單一口徑最大的望遠鏡。仰頭看著巨大天線，天線背後雲彩的移動讓人有一種天線在移動的錯覺，十分奇妙。

干涉電波望遠鏡

周邊黑色像電線桿的干涉電波望遠鏡長達一公里。

綜合口徑電波望遠鏡 Synthesis telescope

綜合口徑電波望遠鏡，是用相隔二地的兩架電波望遠鏡，同時接收同一個天體的電波，兩束電波進行干涉，得到的最高分辨率，等同以這兩台電波望遠鏡之間的距離為口徑，換成一台大望遠鏡的成果。發明這個理論的馬丁.賴爾教授，還得到 1974 年的諾貝爾物理獎。打個比方，這有點像用多台相機，在不同角度來拍同一個物體，最後再合成一張照片，解析度自然會提高許多。

七小福

除了巨大的 26 米望遠鏡之外，還有七個較小的直徑 8.5 米的綜合口徑望遠鏡，排成一個 600 米的陣列，㡳下設置鐡軌，可以變動位置，改換排列方式，七小福擺陣一起工作時的功力，不輸那個 26 米的老大哥望遠鏡。

七小福排成一個 600 米的陣列

太陽能通量監測器 Solar-flux monitor

正在等待講師來為我們導覽，右方屋頂上黃色的碟形天線是太陽能通量監測器 (Solar-flux monitor)。太陽能通量就是太陽能到達這個地球表面的數量。冷知識：太陽一年照射到地球的能量是 3,850,000EJ，2010 年全人類的能量消費是 539EJ。(1 EJ = 10的18次方焦耳) 人類如果能使用到太陽能的千分之一，就不怕沒有石油了。

下圖是目前還在建設的一個射電干涉儀，完工後接收的數據，可用來測量宇宙膨脹歷史的長度尺度。目前的科學觀點認為宇宙是由一個點爆炸後，持續膨脹而形成的。科學家感興趣的是膨脹的速度目前雖然還在加速中，但這個加速度是否持續不變？有沒有減緩的跡象？(宇宙如果停止膨脹，宇宙就會有邊界；停止膨脹後，宇宙是否會開始收縮？) 這個建設中的射電干涉儀也許可以提供這方面的解答吧。

觀測站也賞鳥

這次旅行，我邀請賞鳥團的蔡維哲小朋友同行，我是帶他去參觀電波望遠鏡的，結果他在園區內拍魚鷹！在參觀活動接近尾聲時，園區內起了陣陣狂風，接著下起傾盆大雨，最後在陽光出現前還來了一場冰雹壓軸，打得車頂劈啪作響。就在這風雨之中，我們看到了魚鷹迎風展翅，在風雨中學習的畫面，好感動！小魚鷹在迎面的強風中，原地起跳御風而行。隨著風起風停，魚鷹也忽上忽下，看得我們如癡如醉，忘了風雨。