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宇宙浩瀚，银河璀璨。现代宇宙学理论认为，宇宙正于加快膨胀，而撑开其广硕“骨架”的巨年夜张力被称为暗能量。是以，探测暗能量，揭开其神秘面纱，将成为解密宇宙已往与将来的要害。 茂密的亚马孙雨林深处，一只巨年夜的眼睛正惺松地展开眼眸。这是由中国、巴西等国紧锣密鼓设置装备摆设的“捕获宇宙中重子声学振荡旌旗灯号射电千里镜”（BINGO）。2025年9月，跟着BINGO主体布局由中国顺遂运抵巴西，装备正式进入组装调试阶段。作为不雅测宇宙中性氢气体的年夜型单口径射电天文千里镜，BINGO建成后将经由过程研究氢的谱线，阐发宇宙的布局与演化，对于国际空间研究具备主要作用及意义。 寻觅读懂暗能量的“尺度尺” 相较在138亿年的宇宙演化史，人类对于暗能量的认知尚不足30年。 早于20世纪20年月，天文学家经由过程红移征象（光波于宇宙膨胀历程中被拉长的征象，红移越年夜，看到的就是越初期宇宙发出的光），初次发明了宇宙膨胀的奥秘。但很长一段时间里，主流不雅点都认为引力将逐渐缓解，甚至把所有物资再拉回来。直到1998年，人们对于Ⅰa型超新星的不雅测发明宇宙的膨胀不仅没有减速，反而还有于加快，这完全倾覆了传统的宇宙学理论。 由此，科学家体系构建出新的宇宙学尺度模子，此中一个主要冲破就是引入暗能量观点。 “可以将暗能量想象成内置在空间中的排斥力。”扬州年夜学引力与宇宙学研究中央卖力人王斌说。该中央负担BINGO项目的部门理论设计，还有与中国电科收集通讯研究院结合完成为了焦点装备的制作事情。 暗能量看不见、摸不着，人们只能经由过程它对于宇宙总体膨胀孕育发生的巨鼎力大举学效应间接证明其存于。此中，重子声学振荡（BAO）技能即是最主要的要领之一。 BAO是宇宙年夜标准布局上的法则图案。宇宙降生早期，重子与光子组成灼热的“等离子汤”，于引力及辐射压的拉扯中形成向别传播的密度波。直到宇宙冷却，这些波被刹时“冻结”，于宇宙中留下的涟漪印记像一把凝集的“尺度尺”。宇宙膨胀会引起BAO物理标准等比例拉伸。经由过程丈量BAO标准变化就能推算出宇宙膨胀环境，进而探究暗能量的性子。 那末，怎样于浩渺的宇宙时空中读准这把“尺度尺”呢？ 这就不能不提到一种宇宙中广泛漫衍的“示踪剂”——中性氢。 “氢元素是组成宇宙间各类物资最重要、最遍及的基础原料。”王斌先容，氢原子于特定能级间跃迁时，会发射或者接收一个波长为21厘米的光子（射电波），这是属在中性氢的专属“身份证”，也是辨认宇宙年夜标准物资漫衍的要害证据。 使用射电千里镜吸收差别红移下21厘米辐射强度，能勾画出超过年夜量宇宙年月的中性氢舆图，进而相识差别期间BAO标准变化环境。 使用中性氢旌旗灯号不雅测宇宙 虽然中性氢旌旗灯号是研究宇宙布局及演化的有力东西。但其超过无数光年，达到地球时已经严峻衰减，再加之各类星系和人工旌旗灯号滋扰，其强度比配景噪音低4到5个量级。 “使用中性氢旌旗灯号不雅测宇宙，就像于人声鼎沸的运动场里，听清一根针失于地上，而且还有要切确丈量这根针的位置。”扬州年夜学引力与宇宙学研究中央传授吴健聘先容，最近几年来患上益在不雅测装备、分散算法等技能前进，21厘米宇宙学迎来了巨猛进步，相干研究正处于集中发作的前夕。 2021年，由中国、巴西、英国、法国等国结合开展的BINGO项目正式启动。项目规划由中巴配合出资，于巴西帕拉伊巴州设置装备摆设一台直径40米的年夜视场射电千里镜，并不雅测宇宙中性氢旌旗灯号。 “杳无火食的亚马孙雨林拥有全世界极佳的电磁情况。”项目首席科学家之1、巴西圣保罗年夜学传授埃尔西 阿卜杜拉先容，茂密的雨林及周围山脉形成为了自然樊篱，还有可以或许拦截及接收来自远方的无线电噪音，为BINGO提供了优良的不雅测情况。 中方由上海交通年夜学、扬州年夜学、中国科学技能年夜学、中国科学院上海天文台、中国电科收集通讯研究院等多家单元构成交织学科团队，深度介入BINGO项目设计与研究。 “BINGO项目中国团队偏重在经由过程丈量及阐发功率谱旌旗灯号中的重子声学振荡信息，优化宇宙学间隔的计较要领并切确确定宇宙膨胀率，展现暗能量及暗物资属性、查验修改引力并丈量中微子质量。”王斌说，于前期设计阶段，中国团队负担了BINGO理论模板、强远景滋扰扣除了算法以和千里镜基础装备设计与制作等焦点使命。 全世界近百名科研职员连续攻关 2025年6月9日，BINGO主体布局由中国启运，漂洋过海奔赴巴西。 “为制作这个年夜型天文装备，全世界近百名科学家及工程师已经持续开展了4年互助攻关。”来自巴西的拉丽莎传授加盟扬州年夜学引力与宇宙学研究中央超三年，她与中方团队共同努力，完成为了远景扣除了等要害环节的设计及优化。此中，拉丽莎介入开发的一种GNILC旌旗灯号分散算法，可以或许有用去除了远景及噪声，降低星河系等辐射源滋扰。 “如许的旌旗灯号颠簸很是微弱，近似在从震耳欲聋的交响乐中提掏出0.6分贝声响。”吴健聘说。 针对于暗能量探测，科研团队对于光学体系、装备布局及干预干与体系等举行了体系重构。终极，BINGO事情频率设计为980兆赫到1260兆赫，将从空间及时间维度同时测绘宇宙三维舆图，专注不雅测阐发宇宙春秋9亿年至今的BAO标准变化，深切探究暗能量的物理素质。 钢布局“漂洋过海”运抵年夜洋彼岸后，需要由巴西方面举行组装。据相识，BINGO主副反射体均由4000余根钢管及近千个螺栓球构成。该仪器还有能顺应雨林的湿热情况。 为了完成周详制造的极限挑战，中国电科收集通讯研究院高级工程师张子乾领导团队持续开展了60天团体攻关，测验考试了37种方案，将数万张图纸优化成千余张，终极实现了力学、数学与美学的完善交融。 “中国制造给冷硬的钢铁带来了更多欣喜。”启运典礼上，巴西国度空间研究院院长卡洛斯 莫拉奖饰。 如今，巴西帕拉伊巴州乌鲁布山脉上的BINGO主体装备悄然默默耸立，基地设置装备摆设已经进入攻坚阶段。这只环顾宇宙的年夜眼睛估计将在本年启用，数据中央设置装备摆设于万里以外的扬州年夜学，首批数据将面向全世界150余所科研机构开放同享。 拓宽BINGO运用规模 快速射电暴是一种来自宇宙深处、连续时间极短但能量巨年夜的射电波发作，是最近几年来天文学的前沿研究范畴之一。 2025年9月，BINGO团队于国际天文学权势巨子期刊《天体物理学杂志通信》发表了一篇文章，使用BINGO模子数据阐发了快速射电暴对于宇宙学模子的约束。 “这项研究让咱们对于BINGO项目决定信念倍增。”团队成员桑语说，结果有力证实了BINGO可以或许有用兼容快速射电暴不雅测，进一步拓宽了BINGO的运用规模。 事实上，这只是BINGO小试牛刀。BINGO专注在暗能量研究，视场年夜、巡天速率快，可以或许与其他射电千里镜形成有用互补。国际上主流的射电千里镜远景扣除了算法重要偏重在300兆赫之内的低频波段，BINGO则偏重存眷中高频波段旌旗灯号，这象征着其是全世界为数未几的专注在探测晚期宇宙的射电千里镜。 患上益在BINGO敏捷的探测能力，将来还有将给其加装一台响应波段的射电发射器，让BINGO可以或许于1000千米轨道辨认直径小在0.5米的陨石或者太空垃圾。 据相识，BINGO团队前后与FAST、“天籁”等项目签署战略互助和谈。将来将推进数据同享、科研互助与人材造就，进一步晋升中国的宇宙学研究职位地方。 （原标题；于群星之间凝听宇宙切口（科技瞭望））
建成后的BINGO主体部门（观点图）。资料照片
