走向無人區(qū)的天文臺

侯美玲

人類對天空的好奇和探究可以追溯到公元前2600年，古埃及人為了觀測天狼星，建立了迄今為止世界上最早的天文臺。

1576年，第谷·布拉赫建立的天文臺配備了當時最先進的天文儀器。天文望遠鏡發(fā)明后，巴黎天文臺、格林尼治天文臺陸續(xù)建立。隨后，大口徑反射望遠鏡的使用，使得天文觀測進入全新時期，天文臺如雨后春筍般在世界各地落地建設(shè)。

紫金山天文臺位于南京玄武區(qū)紫金山海拔267米的天堡峰，被譽為“中國現(xiàn)代天文學(xué)的搖籃”，在暗物質(zhì)和空間天文、南極天文和射電天文、行星科學(xué)和深空探測等學(xué)科方向取得了不凡成果，還成功研制并運行了我國首顆天文科學(xué)衛(wèi)星——“悟空”號暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星。

20世紀80年代末，隨著南京市人口的快速增長，城市亮化燈光對天文觀測帶來了毀滅性打擊，加上工業(yè)污染帶來的灰霾，紫金山天文臺最終失去觀察天空的功能，只能作為科普教育基地存在。

為了避免建成便遭淘汰的尷尬，天文臺選址必須慎之又慎，意識到這一點，一些天文臺由城市走向鄉(xiāng)村。遠離城市，除了能有效避免光污染和霧霾影響，還能遠離無線電波帶來的射電干擾。當然，海拔越高的地方空氣越稀薄，對天體信號干擾越少。所以，天文臺要建在山上，海拔最好在5000米左右，且周圍沒有遮擋物。世界上公認的三個最佳天文臺都設(shè)在高山之巔，分別為夏威夷莫納凱亞山山頂、智利安第斯山山頂、大西洋加那利群島山頂。

當然，天文臺也可以建在海底。特瑪姆特海底天文臺位于美國夏威夷海平面以下4800米深處。夏威夷海清澈的海水像一面巨大的鏡子，為天文臺提供了天然光源。也許有人擔心海底天文臺觀測和接受天體信息的效果，結(jié)果恰恰相反，在某些情況下，比如觀測太陽核心部分瞬間變化方面，海底天文臺的觀測結(jié)果比任何一個地面天文臺都清晰。

天文臺除了考慮地理位置，還要考慮氣象因素。云霧、塵埃、水蒸氣的波動，對天文觀測都有影響。云量多、雨水多的地方自然不能入選，試想一下，一個常年雨水連綿、云霧繚繞的地方，有多少時間可供天空觀測？所以，干旱、少雨的地方最佳。

天文臺位置不同，觀測天空的側(cè)重點也不盡相同。位于新西蘭南島麥肯奇地區(qū)的約翰山天文臺，是世界天文學(xué)家公認為觀察銀河系及宇宙的最佳地點。這里四面環(huán)山，恰好是一個天然盆地，由于人跡罕至，人為造成的光污染極小，足夠的黑暗環(huán)境，保證了夜空的美麗。純凈而晴朗的夜空，繁星點點，銀河和大團星座清晰可見，獨有的南十字星也停留在黑色天幕上，倘若能和喜歡的人坐在一起眺望星空，這大概是世界上最浪漫的事情了吧！

如今，人們能想到的地方已經(jīng)無法滿足天文臺選址的要求了。近年來，天文臺劍走偏鋒，正走向去往荒漠無人區(qū)的道路上。阿塔卡馬天文臺，位于智利阿塔卡馬沙漠北部的一處山頂，海拔5640米，是世界上最高的天文臺。這里一年四季萬里無云，雨雪天氣極為罕見，很多國家在此建立了天文臺。

2019年4月，首張黑洞照片呈現(xiàn)在世人面前。你也許不知道，這張照片來自8個亞毫米射電望遠鏡組成的全球望遠鏡組成陣列。這些望遠鏡所在的天文臺分布全球，北至西班牙，南至南極，于2017年4月4日同時啟動，將視線投向宇宙，對兩個黑洞目標進行聯(lián)合觀測。