全球观察：「奋斗者·正青春」上海天文台科研团队：探测宇宙第一缕曙光

央视网消息：《奋斗者·正青春》系列报道，今天我们来认识一个来自中国科学院上海天文台的年轻团队。这个由“80后”“90后”组成的科研团队基于国内外的低频射电望远镜，进行宇宙黎明和再电离时期的探测研究。探测宇宙第一缕曙光，寻找宇宙整个演化历史的最后一块“拼图”，这一领域的科研有望给天文学带来重要发现，并推动天文学乃至物理学取得巨大进步。

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正在这个暗室中进行天线信号测试的这些年轻人就是中国科学院上海天文台的宇宙黎明和再电离探测团队。这支团队的20多名科研人员，全部为80后和90后，他们中大多数具备国内外天体物理等相关专业的学习实践经验，大家聚在一起只有一个目标，探寻宇宙中的人类未知领域。

中国科学院上海天文台研究员 郑倩：我们计划在甘肃地区建一个小型的天线阵，来测全天总功率的再电离时期的信号，所以我们就在这个暗室进行测试，再有我们也想测一下整个放大滤波系统是不是符合我们的试验要求。

中国科学院上海天文台研究员 陕欢源：现在我们课题组主要做的这个方向是叫做宇宙再电离，它事实上是宇宙整个演化历史的最后一块“拼图”。现在我们所有的观测，从宇宙大爆炸开始的微波背景辐射，一直到后期的一些过程，包括现在的各种大尺度结构，这些都是清楚的，但是中间有一块是“黑暗时期”，是完全不清楚，也没有各种观测。我们现在就是尝试了解这一段的历史过程，如果能拿到这块“拼图”的话，实际上我们对整个宇宙的演化历史就非常清楚了，这是个非常重要的事情。

陕欢源告诉记者，他们对宇宙黎明和再电离时期的探测是通过低频射电波段探测早期宇宙中存在的中性氢的21厘米信号来研究宇宙第一批发光天体的产生和形成。中性氢信号比干扰信号低四到五个数量级，探测存在着巨大的困难和挑战。他们团队目前就是基于我国自主建造的位于新疆天山地区的21CMA射电望远镜阵列和澳大利亚的默奇森射电望远镜阵列开展数据处理及相关研究。

中国科学院上海天文台研究员 陕欢源：因为当时宇宙中没有其他的物质，只有中性氢，中性氢的原子会自发跃迁产生一个波长是21厘米的信号传递到今天，刚好是在低频射电波段50到200兆赫兹，在这个波段范围之中，事实上刚好跟地球上人类调频广播的波段是一致的。这样的话，事实上人类的活动就对这个信号探测产生了非常强大的干扰。

如何从强大的干扰之中把宇宙第一缕光的信号提取出来，这是各国科研人员同样面临的问题。为了解决这个问题，满足低频观测试验对宁静电磁环境的要求，上海天文台宇宙黎明和再电离探测团队在我国西部人迹罕至的地区开展了选址工作，过去两年间，他们翻雪山，穿沙漠，经历了多次陷入冰面和被围困于大漠之中的险情，与严寒和风沙作伴，终于测得大量一手电磁环境监测数据，为下一步科研工作奠定了基础。

中国科学院上海天文台研究员 郑倩：晚上可能就要零下几十度，可能如果器件坏了，还要出去检修。当时大家齐心协力地去完成这个工作，希望尽快地把试验数据观测出来。

通过几年的努力，该团队已经在宇宙观测领域取得系列成果。他们基于我国的低频射电望远镜阵列21CMA发表了北天极区域的低频射电源星表。同时，团队为了使我国在该领域与国际前沿科技接轨，积极参与了平方公里阵列射电望远镜SKA国际合作项目，为我国在这个领域的发展积累了大量经验。探测宇宙的第一缕曙光，揭示寻找宇宙整个演化历史的最后一块拼图，一系列的难题摆在这些80后、90后科研人员的面前，在外人看来这些枯燥乏味的科学问题在他们眼中却充满乐趣，大家的奋斗目标也十分明确。

中国科学院上海天文台研究员 郭铨：加入这个团队，参与这个试验就给我一个完全全新世界，哪怕是试验失败了，总能发掘出一些不一样的东西，这么一种重复尝试的过程，让我觉得这个工作非常有新鲜感。

中国科学院上海天文台副研究员 张佳骏：因为确实前面从来就没有人做过这个事情，我们面前就没有别人开拓过的道路，就需要靠自己把中国相关的研究放到世界最前沿，作为世界领先的这一环奔赴星辰大海。

关键词： 上海天文台 中国科学院 射电望远镜 这个工作 电磁环境