一種新的望遠鏡，下一代甚大陣列（ngVLA），正在新墨西哥州興起。如果獲得資助，它將包括 263 個無線電天線，分佈在新墨西哥州、德克薩斯州、亞利桑那州和墨西哥北部，並在美國各地還有其他站點。
天文學家希望利用 ngVLA 來觀察正在形成像我們這樣的行星的恆星系統的內部區域，並研究在我們宇宙的一角出現生命之前的化學條件。它還將幫助他們尋找超大質量黑洞，研究恆星如何形成和星系如何演化，並找到可用於測試愛因斯坦重力理論的緻密脈動恆星。
哈佛史密森天文物理中心的天文物理學家、ngVLA 科學顧問委員會主席 David Wilner 表示，「人們基本上可以做無窮無盡的科學工作」。
週一，國家射電天文台宣布，天文學家將其確定為宇宙十年計劃中的主要目標的原型 ngVLA 天線，透過對太陽的無線電波觀測、超新星和遙遠的超大質量黑洞的餘波，捕獲了第一束宇宙光。
ngVLA 原型機發出的第一束光是全球努力開創射電望遠鏡新時代的里程碑。這些天線陣列通常連接在巨大的白色衛星天線上，指向天空以揭示肉眼無法看到的宇宙各個方面。
天文學家使用探測不同波長或顏色的光的儀器來研究宇宙。光學望遠鏡是觀星的理想選擇；紅外線對於透視宇宙塵埃很有用。射電望遠鏡特別適合研究恆星和行星形成的氣體。但由於無線電波長比其他類型的光更長，因此需要更大的儀器才能從天空中充分解析。
「如果你想在無線電波長上達到哈伯太空望遠鏡的分辨率，那麼你需要一台直徑大約數十公里的望遠鏡，」威爾納博士說。 “你不可能建造那麼大的衛星天線。”
相反，天文學家選擇分散在大面積區域的較小天線陣列，並仔細組合每個天線的數據，以實現巨型天線的分辨率。分離碟形天線會改變望遠鏡的解析度。新墨西哥州現有的甚大陣列由 28 個 82 英尺的衛星天線組成。另一個望遠鏡，甚長基線陣列，有 10 個相同尺寸的天線。但由於其碟形天線遍佈美國各地，因此甚長基線陣列在相同波長下的分辨率約為甚大陣列的 240 倍。
碟形表面的光滑度決定瞭望遠鏡所能看到的波長。美國國家射電天文台台長托尼·比斯利表示，較小的衛星天線通常具有更光滑、更精確的表面。位於智利北部的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列由 66 個衛星天線（其中最大的約 40 英尺寬）組成，非常適合捕捉波長短得多的無線電訊號。
相較之下，歐洲的低頻系統放棄了傳統的碟形設計。相反，它使用大約 20,000 個偶極天線（類似於電視廣播中使用的天線）來收集宇宙中一些最長波長的光。
ngVLA 預計將以更小但更精確的新天線取代甚大陣列和甚長基線陣列。 「作為一個領域，我們建造了具有不太精確表面的較大天線和具有更精確表面的較小天線，」比斯利博士說。 「我們需要一個金髮女孩天線，」他補充道，指的是新的 ngVLA 原型。
更多收音機正在開發中。數百名研究人員參與了下一代事件視界望遠鏡的規劃，該望遠鏡將為該儀器添加幾個新天線，並於 2019 年生成了第一張黑洞影像。南非目前正在建造一個由 197 個衛星天線組成的無線電陣列，西澳大利亞的一個姐妹陣列也正在建設中，該陣列由 130,000 多個偶極子天線組成，類似於聖誕樹。
負責監督這些計畫的平方公里陣列天文台首席科學家 Naomi McClure-Griffiths 表示，南非和澳洲的陣列將能夠從北方射電望遠鏡無法看到的天空部分獲取數據。
下一代無線電陣列的出現為天文學家提供了另一個破解宇宙的有利位置（以及光學、紅外線和其他波長的觀測）。 “當我們把它與所有其他顏色放在一起時，”麥克盧爾-格里菲斯博士說，“我們就得到了宇宙的完整圖景。”
