平方公里阵列（SKA）将成为地球上最大规模的射电望远镜，比勒费尔德大学和马克斯·普朗克射电天文学研究所(MPIfR)的科学家与国际合作伙伴现在已经对SKA-MPG望远镜进行了研究，这是平方公里阵列射电望远镜接收中频信号部分的原型。这项研究发表在2019年7月24日的《皇家天文学会月刊》上。研究表明，由MPIfR公司和mt -机电一体化有限公司联合开发的这台望远镜，也可以单独用于研究宇宙的起源。
这项研究的主要作者、比勒费尔德大学天体粒子物理学和宇宙学工作组的物理学家阿里特拉·巴苏博士说：位于南非的SKA-MPG望远镜将帮助我们了解宇宙背景辐射。宇宙背景辐射是大爆炸后不久产生的微波范围内的光，提供了关于宇宙起源的信息。然而，宇宙背景辐射测量被前景中的其他效应扭曲了，比如银河系磁场中的超快电子。为了测量宇宙背景辐射，需要更多地了解这些效应，研究表明，新望远镜非常适合以超高精度研究前景辐射。
SKA-MPG望远镜是由马克斯普朗克射电天文研究所(MPIfR)和mt -机电一体化有限公司联合开发。“MPG”缩写是“马克斯·普朗克学会”的缩写，该学会为该望远镜提供资金。该射电望远镜的直径为15米，可以接收1.7至3.5 GHz之间的信号。它目前正在南非的卡鲁沙漠组装。
该望远镜的项目负责人、MPIfR的贡多夫·维钦博士预计，2019年秋季将进行首次常规部署。射电望远镜主要被设计为平方公里阵列的一部分的原型，接收来自一个中等无线电频率范围的信号。如果原型机在一系列测试中表现良好，将为南非平方公里阵列建造大约200架这样的望远镜。平方公里阵列将观察中低无线电频率。第二种仪器由上千个小型无线电天线组成，这些天线可以组合起来模拟一个巨大的无线电望远镜。
平方公里阵列的两部分将在澳大利亚和南非延伸超过一平方公里，因此得名“平方公里阵列”。MPIfR天体物理学家Hans-Rainer Klockner博士说：即使有了原型，也能够深入观察宇宙，这要归功于望远镜的巧妙设计，以及接收器和后端技术的新发展。一旦这些望远镜中的200架与平方公里阵列同步，我们会发现什么？例如，平方公里阵列将被用于探索引力波和暗能量，或在极端条件下测试爱因斯坦的相对论。
平方公里阵列将成为第一个在非洲、澳大利亚和欧洲三大洲设立基地的全球科学组织。此外，世界各地正在建立数据中心。一个特别的挑战在于处理庞大的数据量：平方公里阵列每年将收集超过600 pb的观测数据，相当于50多万台笔记本电脑的存储容量。参与平方公里阵列筹备工作的德国研究机构已加入“德国长波协会”，其中包括比勒费尔德大学和马克斯·普朗克射电天文学研究所。该联盟的项目还包括D-MeerKAT，其中SKA-MPG望远镜的原型正在进行评估。
德国联邦教育和研究部正在资助D-MeerKAT作为一个联合研究项目。Bielefeld天体粒子物理学和宇宙学工作组负责人Dominik Schwarz教授协调了D-MeerKAT。用SKA-MPG望远镜进行的研究，是对现代宇宙学的一个重要独立贡献，做了大量的工作，再加上一点运气，也许能够为理解宇宙大爆炸打开一扇新的窗户。马克斯·普朗克射电天文学研究所正在参与这些项目，通过(s波段)为射电望远镜研制接收机，并通过SKA- mpg原型望远镜为平方公里阵列作准备。
博科园｜研究/来自：马克斯·普朗克学会
参考期刊《皇家天文学会月刊》
DOI: 10.1093/mnras/stz1637
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