天文学家谈墨西哥大型毫米望远镜的科学使命

大型毫米波望远镜建在墨西哥最高的火山顶部。资料来源:豪尔赫·雷耶斯

■张冬冬，本报见习记者

大型毫米望远镜位于墨西哥普埃布拉省一座休眠火山的顶部。科学家用它来观察恒星、星系和行星是如何形成的。麻省大学阿姆赫斯特分校和墨西哥国家天体物理、光学和电子研究所(INAOE)建立的大型海洋实验室于2011年投入使用。随着第一个科学观测季即将开始，LMT总监大卫·休斯向媒体介绍了他对毫米波望远镜、墨西哥日益壮大的天文群体以及LMT未来规划的看法。

为什么伦敦金属交易所如此独特？

D.h:如果我们只关注单个碟形天线的特性、可控性和毫米波长，LMT是世界上最大的具有这些特性的望远镜。由于其独特的概念，其设计在高毫米频率或短毫米波长的基础上进行优化。此外，LMT建在墨西哥中部4600米高的塞拉内格拉峰上。因此，物理模型、毫米波长和高纬度的优化设计的结合使得LMT成为一个非常独特的望远镜。

毫米波天文观测的优点是什么？

D.h:毫米波长使我们对宇宙中温度最低的物体敏感。它们通常在宇宙恒星最密集和最隐蔽的地方被发现，尤其是在恒星形成最密集和最隐蔽的地方。事实上，我们可以看到宇宙结构形成的初级阶段。更仔细地说，我们可以看到银河系中行星的形成。因此，这是一个真正研究宇宙是如何从大爆炸演变成我们今天所看到的东西的机会。

你是如何参与LMT项目的？

大卫:我是英国人。我第一次听到伦敦金属交易所是在1997年加那利群岛的一次会议上。当时，我正在阐述一篇关于亚毫米波和毫米波空间观测发展前景的论文，并谈到需要开发新的更大的设备，以便在结构形成和发展等基本问题上取得进展。茶歇时，一位绅士走近我说:“我是阿方索·塞拉诺。我正在建造的望远镜特别适合你的想法。”我以前从未见过他，但他递给我他的名片，说他是墨西哥大型毫米望远镜的主要研究员。

八个月后，我看到伦敦金属交易所招募了两名科学家。我申请并被邀请去墨西哥参加一个会议。我在这里见到了这个组织(AOE)和科学家。巧合的是，作为第一作者，我曾发表过一篇关于在自然界中发现亚毫米星系团的论文。我在这里的时候，他们有兴趣面试我，给我提供职位。最后，我愉快地接受了邀请，并于14年前的1999年1月抵达墨西哥。

墨西哥天文学研究的现状如何？

难以置信。当我第一次到达墨西哥时，没有毫米波研究小组。历史上，墨西哥天文团队一直专注于光学和红外望远镜。因此，我的挑战是在组织中建立一个团队来培养第一代硕士和博士学位，并利用当时的人际关系和合作项目来建立一个毫米波设备实验室。

我从这些经历中受益匪浅，因为我的一些学生去了其他世界级的研究团队工作，并有机会作为更高级的研究人员回到这个机构，开始培训他们自己的学生。我现在拥有的是一个由经验丰富的研究人员和博士后组成的核心研究团队，他们可以培训墨西哥研究团队的成员，开发和促进望远镜的科学发展。对我来说，最有价值的是目前的第二代研究者，也就是我学生的学生，他们现在都是LMT的用户。

伦敦金属交易所70%的资金来自墨西哥。伦敦金属交易所建于墨西哥。因此，帮助训练墨西哥第一代天文学家使用LMT对我来说非常重要。

伦敦金属交易所将开始其初步的科学观察。回应是什么？

D.h:在仅仅10周的观察中，研究人员提出了34个观察计划，这真是不可思议。一个要求是，至少在望远镜运行的第一阶段，计划应该由LMT合作伙伴提出，而事实上许多计划确实有国际合作伙伴。这些回答鼓励了我。

一般来说，当你有一套成熟和完整的设备，你可以征求一个大约6个月的申请计划。我们将在夏天做大量的建筑工作来安装一个主动表面系统，这将使望远镜在秋天表现得更好。同时，我们还将充分利用明年10月至5月的整个旱季。

你如何规划伦敦金属交易所的未来？

D.h:第一步是完成地面系统的安装。在物理学中，这是一个直径为50米的望远镜，但目前我们只能操作直径为32米的部分。我们希望在2014年底完成望远镜的表面。然而，没有设备的望远镜什么也不是，没有好设备的望远镜什么也不是。因此，我们已经开始开发下一代设备。在未来的五年里，我希望看到完整的望远镜，优化的表面和第二代设备，以提高LMT的科学性能。

望远镜的平均寿命是30年或者40年。一旦望远镜达到最大尺寸，你将继续尝试优化机械系统和望远镜表面，使其更有效率。因此，你们将继续尝试使用新技术来制造更有能力和更灵敏的设备。在未来几十年，这将是一个持续的过程。

中国科学新闻(2013-05-16第三版国际版)