Arecibo-Telescope

阿雷西博望遠鏡,你可以闔上眼了

阿雷西博望遠鏡,你可以闔上眼了

阿雷西博望遠鏡,你可以闔上眼了

2020 年似乎是個災厄之年,許多名人離開人世,而今曾是世上最大望遠鏡超過半世紀之久的阿雷西博天文台 (Arecibo Observatory) 也因受創嚴重,確定要被拆除了。

阿雷西博是波多黎各的一處地名,美國將天文台設置於此,是因為這裡有個自然溶蝕而成的巨大天坑,很適合架設超大尺寸的球面無線電望遠鏡。如同許多太空科技肇因於國防目的,阿雷西博天文台也是美國政府為了研究電離層對導彈的影響而啟動的計畫,後來設計時才將太空觀測的功能一併納入。

阿雷西博天文台用了將近四萬片一米乘兩米的鋁板,組成直徑長達 305 公尺的望遠鏡。如果沒有概念這有多巨大,可以想像上面可以擺下四座台北小巨蛋。因此它自 1963 年 11 月啟用之後,就成為世上最大的望遠鏡,直到 2016 年才被架設於中國貴州的「五百米口徑球面無線電望遠鏡」(FAST) 超越。

因為口徑夠大,涵蓋的無線電波頻段又廣,阿雷西博望遠鏡可以接收到以往偵測不到的訊號,讓天文學家獲致許多重要的天文發現。包括首度發現彼此互繞的脈衝雙星系統、首度拍攝到小行星的影像、首度發現系外行星、……等等。

不過對許多人而言,阿雷西博天文台具有特別的意義,因為它還身兼搜尋外星文明的任務。

其實尋找外星文明並沒有在最初設計的考量之內。雖說宇宙浩瀚無垠,我們太陽系不過是滄海一粟,沒有道理地球是全宇宙唯一孕育出文明的星球。但相信有外星文明是一回事,真要著手尋找又是另一回事。

1960 年,天文學家德雷克 (Frank D. Drake) 將無線電望遠鏡對準12光年外位於鯨魚座的天倉五,與10.5光年外位於波江座的天苑四,首創尋找外星文明之舉。同樣這一年,阿雷西博天文台開始動工建造。

1961 年,德雷克在第一屆「搜尋地外文明 (SETI)」研討會中,提出「德雷克公式」(註),用來估算我們有機會以無線電波接觸到的外星文明數量。讓原本各自天馬行空的胡亂猜測,至少可以有個系統化的討論基礎。SETI 計畫因此揭開序幕,阿雷西博天文台接收的訊號也成為 SETI 的主要資料來源之一。

1974年 11 月 16 日,德雷克和卡爾·薩根 (Carl Sagan) 共同設計給外星人的二進位訊息,由阿雷西博天文台射向古老的 M13 星團,希望該處數十萬顆恆星之中有智慧文明能接收到,並成功解讀。這則「阿雷西博訊息」包含十進位制、DNA的組成元素、雙螺旋狀、人體外觀、太陽系,最後還有阿雷西博望遠鏡的示意圖。

當然,傳送阿雷西博訊息的象徵意義遠大於實質作用,畢竟 M13 星團遠在 2 萬 5 千光年之外,即使真有外星文明,而且隨即成功解譯並回信給我們,也是五萬年之後了。屆時人類文明不知是否尚存,遑論阿雷西博望遠鏡。結果望遠鏡的兩條支撐鋼纜分別於今年 8 月與 11 月斷裂後,已瀕臨隨時崩塌的危險,美國國家科學基金會不得不在 11 月 19 日宣布永久關閉。這個日子幾乎就是當年發射阿雷西博訊息的日期。

阿雷西博訊息

雖然仍有貴州的 FAST 可以繼續搜尋外星文明,但是阿雷西博天文台的精神象徵仍難以取代。我們仍會記得它的身影,宛如鑲於群山之間的巨大瞳孔,凝視著宇宙深處,為人類尋找其他智慧生命,相信我們並不孤單……。

註:「德雷克公式」——我們有機會以電波接觸到的外星文明數量:

N = R* x fp x ne x fl x fi x fc x L

R*:銀河系平均每年誕生新恆星的數量(NASA估計7個)

fp:擁有行星之恆星的比例(幾乎等於1)

ne:每個恆星擁有允許生命的行星數量(難以估計,從億分之一到1/10都可能)

fl:其中真的孕育出生命的比例(難以估計,但有天文學家估計0.13以上)

fi:其中發展出文明的比例(難以估計,從億分之一到1都可能)

fc:其中發展出發射電波至外太空的比例(一般估計10%~20%)

L:這樣的科技文明平均存續時間(難以估計,從千年到億年都可能)

 

  • 標題圖片:阿雷西博天文台。圖片來源:SETI
Share on facebook
Share on twitter

更多文章

© 2021 張瑞棋