超大型阵列：强大的天文变形器

时间：2021-12-14 16:52:04 来源：

VLA的阴天暮色。

为了研究各种各样的天文现象，VLA具有几种形状或配置，每种都有其自身的优势。

四十年前完成超大型阵列时，它是另一种射电望远镜。VLA没有27个天线，而没有一个天线天线。这些天线收集的数据以这样的方式进行组合，使其充当单个射电望远镜。作为无线电阵列，VLA的虚拟天线可以覆盖迪士尼乐园大小的区域。但是VLA也可以做普通望远镜做不到的事情：它可以改变形状。

VLA的天线沿三个长臂排列，每个长臂上有九个天线。每条手臂都有一条铁轨，可以通过200吨的运输机将天线沿着手臂移动到不同的位置。因此，天线可以相距很远，或者成簇地靠近在一起。尽管每个天线都可以偶尔移动，但是它们通常以标准布置或配置定位。在许多方面，每种配置都是其自己的射电望远镜。通过将天线移动到这些不同的配置中，VLA可以将许多天文台整合成一个。

从VLA的每种配置看，大力神A。

望远镜的功能在很大程度上取决于两个因素：它可以看到的光线的微弱（称为灵敏度）和可以产生的图像的清晰度（称为分辨率）。这两个因素常常是矛盾的。为了捕获微弱的图像，望远镜需要长时间收集大量的光，但这会使图像模糊。要捕获清晰的图像，您通常需要更明亮的光源。它类似于我们自己的眼睛的效果，适应亮度。这是您在明亮的日光下清晰可见，而在昏暗的光线下看起来更模糊的原因之一。通过将天线布置为不同的配置，VLA可以克服这一挑战，使其能够根据天文学家的需要捕获清晰的图像和微弱的物体。

VLA使用四种主要配置。根据天线的扩展范围，分别为它们分配一个字母A –D。配置A跨度超过22英里，是天线间距最大的地方，配置D是它们最靠近的地方，天线聚集在小于一英里宽的区域中。VLA通过这些配置循环，在每个配置中停留几个月。

最大的配置使VLA具有最高分辨率。射电天文学家通常希望在射电图像中看到精细的细节，这就是为什么配置A最需要的原因。但是较小的配置有其自己的用途。配置D使VLA具有最大的灵敏度。这使得它在研究附近星系中的氢气扩散以及捕获微弱的射电星云的图像时特别有用。

配置B是主力配置。它是配置A宽度的三分之一，因此在灵敏度和分辨率之间取得了平衡。它主要用于VLA天空勘测（VLASS），这是一个为期7年的项目，用于在无线电灯中绘制80％的天空。完成后，它将拥有超过一千万个无线电源的目录。VLASS还使用称为BnA的其他混合配置。在这种布置中，北臂中的天线以A形布置，而另两个臂中的天线则以B形布置。这使VLA的虚拟皿呈椭圆形。

配置BnA用于查看天空的最南端区域。天空最南端的物体靠近地平线，它们的光以低角度入射。通过拉伸北臂，VLA可以“圆形化”收集到的图像，以使它们不会因其低角度而失真。

如果将来您碰巧访问了VLA，您可能会发现天线散布在地平线附近，或者挤在游客中心附近。如果您在其他时间访问，您可能会看到天线处于不同的配置。一切都是因为VLA发生了变化，以奇妙的新方式看到了宇宙。

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