在巴西帕拉伊巴州乌鲁布山脉的茂密雨林中,一座直径40米的巨型射电望远镜正在悄然成型。这台由中国、巴西、英国、法国等国联合建造的"捕捉宇宙中重子声学振荡信号射电望远镜"(BINGO),即将开启人类探索宇宙暗能量的新篇章。其主结构于2025年6月从中国启运,历经三个月跨洋运输后顺利抵达巴西,目前正进入最后的组装调试阶段。
现代宇宙学研究表明,宇宙正在加速膨胀,这种违背传统认知的现象被归因于一种神秘力量——暗能量。它如同隐形的"弹簧"充斥在空间中,推动星系彼此远离。扬州大学引力与宇宙学研究中心负责人王斌形象地解释:"暗能量就像内置于空间结构的排斥力,虽然看不见摸不着,却通过影响宇宙膨胀速率留下可观测的痕迹。"
重子声学振荡(BAO)技术成为破解暗能量之谜的关键。在宇宙诞生初期,物质与光子形成的"等离子汤"在引力与辐射压作用下产生密度波,这些波动在宇宙冷却时被"冻结",形成跨越亿万光年的规则图案。随着宇宙膨胀,这些图案的物理尺度会等比例拉伸,就像一把被拉长的"宇宙标尺"。通过测量不同时期BAO的尺度变化,科学家就能推算出宇宙膨胀的加速度,进而描绘暗能量的性质。
中性氢原子成为追踪BAO的理想"示踪剂"。这种宇宙中最丰富的元素在特定能级跃迁时会发射21厘米波长的射电波,如同宇宙大尺度结构的"荧光标记"。BINGO项目巴西首席科学家埃尔西·阿卜杜拉教授指出:"亚马孙雨林独特的地理环境提供了近乎完美的观测条件,茂密的植被和周围山脉形成的天然屏障,能有效屏蔽来自城市的无线电干扰。"
这项跨国工程凝聚了全球近百名科研人员的心血。中国团队承担了理论模板构建、强前景干扰扣除算法开发等核心任务,并与巴西团队共同设计建造了望远镜主体结构。来自巴西的拉丽莎教授在扬州大学工作三年期间,带领团队开发出GNILC信号分离算法,这项技术能将目标信号从比背景噪音强数万倍的干扰中提取出来。"这相当于在雷鸣般的交响乐中分辨出0.6分贝的细微声响,"项目组成员吴健聘教授比喻道。
望远镜主体由4000余根特种钢管和近千个高精度螺栓球构成,这种创新设计使其既能承受雨林湿热环境,又能保持毫米级的结构精度。中国电科网络通信研究院高级工程师张子乾带领团队历时60天,通过37种方案优化,最终将数万张设计图纸精简至千余张,实现了力学性能与美学设计的完美统一。巴西国家空间研究院院长卡洛斯·莫拉在启运仪式上赞叹:"中国制造让钢铁结构拥有了艺术般的精准。"
BINGO的工作频率设定在980-1260兆赫区间,这一中高频波段选择使其成为全球少数专注于晚期宇宙(宇宙年龄9亿年至今)探测的射电望远镜。与传统低频望远镜形成互补,该设备将通过空间和时间维度的三维测绘,构建宇宙膨胀的精确图谱。更令人期待的是,其灵敏的探测系统未来还可加装射电发射器,具备在1000公里轨道识别直径小于0.5米太空碎片的能力。
2025年9月,BINGO团队在《天体物理学杂志通讯》发表的最新研究显示,该设备已成功实现对快速射电暴的观测兼容。这种持续仅毫秒的宇宙射电爆发,为检验宇宙学模型提供了全新视角。项目成员桑语表示:"这证明BINGO不仅能专注暗能量研究,还能拓展至前沿天体物理领域,其科学价值远超预期。"
目前,BINGO的数据中心已落户扬州大学,首批观测数据将向全球150余家科研机构开放共享。该项目已与中国"天眼"FAST、"天籁"阵列等签署战略合作协议,通过数据共享与联合观测,构建起覆盖不同波段、不同时空尺度的宇宙探测网络。在这场探索宇宙终极奥秘的竞赛中,中国正以开放合作的姿态,推动人类认知边界不断拓展。






