射电望远镜是怎样观测遥远的星星的？ _射电望远镜

【射电望远镜是怎样观测遥远的星星的？】说到天文望远镜，我们都会想到长筒形状的光学望远镜，这类望远镜中最著名且功率最强大的就是哈勃望远镜了。

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但是我们常见的天文望远镜却以射电望远镜居多，这又是为什么呢？

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这里必须先说一下光和电磁波，我们常见的物体都是因为它们发出或者反射了光线，才能被我们所看到并且感知它们的颜色和形状等，但是我们所看到的所有的光线其实都是电磁波中范围较窄的一段波段，如下图：其中上面部分属于电磁波的总波段，但是我们能看到的所有的光线，只是中间由紫色到红色的极小一部分，下面部分是其放大的效果，可见我们所看到的所有可见光，只是电磁波段中范围极窄的一小部分。

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那么从上图我们也能明白，光学望远镜所看到的只是能发出可见光的事物，它能看到的电磁波段是十分狭窄的，所以它能看到的事物也比较少，但是宇宙间有大量的事物不只是发出可见光，也可以发出其他波段的电磁波，而且有很多事物并不发出可见光，却能发出其他波断的电磁波，那么这类事物就无法被光学望远镜发现。

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但是射电望远镜就不同了，它能接收到的电磁波段的范围要比光学望远镜宽得多。比如我们最熟悉的射电望远镜“中国天眼（FAST）”，它所能观测的电磁波频谱就比哈勃望远镜要宽很多，当来自宇宙中的这些电磁波射线来到地球上的时候，就能被射电望远镜所接收，也就能看到它们的存在和状况了。而射电望远镜接收时当然是能够接受更大范围电磁波，显示的就越清楚，因此射电望远镜的电磁波接收和反射面积很重要。

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中国天眼是目前全世界综合性能最为强大的射电望远镜，其全名叫做500米口径球面射电望远镜，位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中，巨大的球面电磁波接收板反射面积达25万平方米，堪比30个足球场，是目前全球口径最大、最为灵敏的射电天文望远镜，综合性能是设在波多黎各的著名的阿雷西博射电望远镜的10倍。

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光学望远镜虽然可观测的电磁波波段比较狭窄，但也有它独特的一面，它可以将遥远的可见光事物完美地展现在我们眼前，这点却是射电望远镜所不具备的，射电望远镜所拍摄的图像都是经过成像技术以及艺术化渲染出来的，光学望远镜就不必这样了，哈勃望远镜（紫外和红外线波段也能观察到）物镜直径达4.3米，光学主镜口径2.4米，使用的20余年来已经拍摄了大量的宇宙深空图像，给我们展现了前所未见的宇宙景象。

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其他网友观点

我们眼睛看到星星发出的光只是整个电磁频谱的一小段，一些天体还会发出无线电波。这些无线电信号代表着这些天体上正在发生着一些剧烈的、充满能量的物理过程。

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图：可见光谱只占有宽广的电磁波谱的一小部分

科学家就利用一些天体会发射出强烈的无线电信号这种现象，设置一些无线电天线来接收这些信号，然后分析这些信号，了解遥远天体正在发生的事情。这一切在本质上与我们听收音机没有什么区别。

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图：
位于美国新墨西哥州的综合孔径射电望远镜甚大天线阵

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图：位于贵州的世界迄今最大单口径射电望远镜“ＦＡＳＴ”

在上世纪30年代，美国贝尔实验室的央斯基安装了一个可以旋转的无线电天线，用来接收频率为20.5兆赫兹（波长约14.6米）的无线电波，天线的直径大约为30米，高约6米。它可以精确的定位无线电的来源方位。

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图：
央斯基使用的天线复制品

央斯基在分析无线电背景噪音后几个月，他把来自四面八方的无线电信号分成了三类：遥远地方的雷雨、近处的雷雨、不明的噪音。后来他发现这个不明的噪音每天都有规律的涨落。开始他以为这个信号来源于太阳。但后来他发现这个涨落周期是23小时56分钟，不是地球太阳日的24小时。而是地球相当于宇宙的的自转周期（恒星日）。而且射手座方向的讯号源是最强的，于是他认为这个信号来源于银河系的中心。

于是他想建设一个更加灵敏的碟形天线，但当时的美国处于大萧条时期，而且与他的本职工作无关：这个噪音信号不会干扰到与欧洲的无线电通讯。所以，贝尔实验室拒绝了他的要求。

但另一个无线电工程师格罗特·雷伯在得知这一信息后，自力更生，在自家的后院建造了一架口径9.5米的天线，并在1939年接收到了来自银河系中心的无线电波，并且根据观测结果绘制了第一张射电天图。射电天文学从此诞生。雷伯使用的那架天线是世界上第一架专门用于天文观测的射电望远镜。

在二战后，射电天文学开始逐步发展起来，并在20世纪60年代取得了4项重大成果：脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子。

可惜，这一切央斯基已看不见了，他于1950年去世，年仅44岁。为了纪念他，射电天文小组委员会在1973年8月举行的国际天文学联合会第十五次大会上，通过决议使用“央斯基（Jansky）”作为天体射电流量密度的单位，简写作“央（Jy）” 。