南极天文学的“中国篇章”

南极巡天望远镜的另一个重要目标是寻找遥远的"暂现源事件"，比如超新星爆发和伽玛暴等。超新星爆发起源于大质量恒星的死亡，由于它非常明亮，所以即使发生在银河系之外也能在光学波段探测到。南极巡天望远镜的目标之一就是在超新星爆发后的一天内探测到它们，这种早期发现有助于揭示超新星爆发的秘密。此前科学家们还曾通过对Ia型超新星的观测证明了宇宙正在加速膨胀的事实，这一成果在2011年获得了诺贝尔物理学奖。伽玛暴是宇宙中伽玛射线突然增强的现象，有可能是非常致密的中子星碰撞融合的结果，也有可能来自超大质量恒星的爆炸。伽玛暴发生时会产生X光、可见光和无线电波，这些射线能从地球上观测到，天文学家们称之为伽玛暴的"余辉"。南极巡天望远镜可对其光学余辉进行观测。对伽玛暴的研究可为科学家们研究早期宇宙提供重要线索。

现代宇宙学的大困惑

在南极巡天望远镜之后，中国科学家还将安装两台更大的望远镜，这就是2.5米口径的南极暗宇宙巡天望远镜和5米口径太赫兹射电望远镜。这两台望远镜的研究目标被定位为 "两暗一黑三起源"，即暗物质、暗能量、黑洞、宇宙起源、天体起源和生命起源。这一目标的确定使得中国的天文学研究直指现代物理学和现代天文学的最前沿的领域。

"两暗一黑三起源"是现代天文学的重大课题，其中隐藏着的有关宇宙起源和生命起源的终极答案，是人类一直以来的追求。20世纪20年代，美国天文学家爱德文•哈勃用望远镜观测到，宇宙中的绝大多数星系都在发生红移，这意味着宇宙中的星系正在离我们远去！哈勃的发现表明宇宙正在快速地膨胀，这一发现为宇宙大爆炸理论提供了强有力的证据支持。宇宙大爆炸理论认为，宇宙是由温度极高，密度极大，体积极小的物质迅速膨胀而成的，其过程犹如一次大爆炸。

到了20世纪60年代，一个新发现又进一步支持了宇宙大爆炸理论，这个发现就是宇宙微波背景辐射，这种辐射相当于宇宙大爆炸的"余辉"。科学家们此前推测，假若宇宙真是一次大爆炸的产物，那么这种"余辉"就应该充斥整个宇宙，它们的波长会随着宇宙的膨胀而被拉长，最终变成波长很长的"微波"。

宇宙微波背景辐射的发现虽然在很大程度上印证了宇宙大爆炸，但接下来要解释的问题又让科学家们大伤脑筋了。大爆炸理论说，早期宇宙的主要成份是气态，随着温度的不断下降，它们慢慢地凝聚成密度较高的气体云，这些气体云又进一步聚拢成各种恒星和星系。经历了大约137亿年的演化后，宇宙才演变成了今天我们看到的样子。然而问题是，这个过程究竟是如何演进的？在天体诞生的时候，宇宙究竟发生了什么？

按照今天的理论，宇宙早期的群星是在暗物质的影响下形成的，这种物质拥有引力却不吸收和释放光子，所以它们是不可见的。在引力的作用下，暗物质很容易聚集成团，这就是"暗晕"。"暗晕"吸收普通物质，启动了恒星和星系的形成。科学家们还推测，在宇宙大爆炸发生后，由于暗物质提供引力，因此宇宙的膨胀会在暗物质的作用下逐渐减缓。然而，当科学家们依据Ia型超新星研究了宇宙膨胀的速度后却发现了相反的事实：宇宙的膨胀不是在减缓，而是在加速。

为了解释宇宙的加速膨胀，科学家们又推测，一定有一种神秘的力量在与引力抗衡，他们把这种力量称为"暗能量"。2001年，美国发射了威尔金森各向异性探测卫星，这颗卫星测得宇宙是由23％的暗物质、73％的暗能量和4％的普通物质组成的。

除了暗物质和暗能量外，宇宙中还有一种我们难以观测到的天体——黑洞。现在我们知道，黑洞是一种引力极强的天体，其密度大得惊人。有科学家认为，黑洞是宇宙的主宰，它们吸引来自星际空间的物质，然后通过喷射物质流的形式触发恒星的形成，并最终"创造"出了星系。

综上所述，我们可以看到，人类对宇宙的许多解释都还没有得到确切的印证。由于暗物质、暗能量和黑洞很难观测，人类对宇宙的研究遇到了很大的麻烦。科学家们终于意识到，原来我们对宇宙中的绝大部分组成并不清楚，这不能不说是现代宇宙学的一个大困惑，而解答这一困惑也就自然而然地成了现代天文学和现代物理学的重要目标。

南极天文学的百年历程

有科学家认为，作为天文学研究的一个重要阵地，南极天文学最早是以发现陨石而起步的，它开始于1912年，已经有了一个世纪的发展历程。直到今天，南极大陆仍然是发现陨石最多的地方，而使用光学仪器在南极开展天文研究则开始于30多年前。

现在，南极已成为天文学家们进行高精度天文学研究的重要场所。在过去的10年里，一些国家在南极相继建立天文观测站，开展从光学观测、