南非的卡鲁地区是一片广阔的半干旱地区，横跨该国四个省。它人口稀少，以其广阔的开放空间而闻名。

MeerKAT南非射电望远镜改变了我们对宇宙的理解

在这片风景的中心，靠近北开普省卡那封小镇的南非射电天文台运营着一项技术奇迹，它改变了我们对宇宙的理解。MeerKAT射电望远镜解开了宇宙之谜。它促进了科学合作。它还在培养本地人才。

MeerKAT是南非民主30年来最大的科学基础设施项目之一，已成为非洲大陆创新和机遇的灯塔。它由64个碟形天线组成，每个碟形天线直径为13.5米，是平方公里阵列(SKA)项目的前身。当SKA全面启动并运行时(目前预计在2028年或2029年)，它将成为世界上最强大的射电望远镜。

过去五年来，MeerKAT为南非和国际科学做出了卓越贡献。它具有卓越的灵敏度和良好的分辨率的独特组合，使天文学家能够比以往更详细地研究宇宙。

例如，它在探测微弱无线电信号方面的能力为瞬变天文学带来了突破性的发现。天文学的这一分支研究在相对较短的时间尺度内具有变化特征的物体。2017年，该望远镜参与了两颗中子星碰撞的后续观测。这种性质的多波长研究是更好地理解这些高能事件的关键。这一发现加深了我们对宇宙中最具能量现象的理解。

我是南非的一名天文学副教授，主要研究星系的形成和演化过程。以下是我参与的MeerKAT的四项重大突破，以及为什么这些发现对我们理解宇宙很重要。

令人着迷的发现

在一个项目中，MeerKAT用于观测我们银河系的中心——银河系。这使我们的团队第一次看到了围绕银河系中心超大质量黑洞的磁丝。超大质量黑洞是一种密度极高的物体，质量相当于一百万个太阳。它的引力是如此之大，以至于连光都无法逃脱它的引力。这项研究为塑造银河环境的动态过程提供了宝贵的见解。

MeerKAT还牵头开展了多项星系调查，这些调查正在重塑我们对宇宙演化的理解。Laduma、Mightee和Mhongoose巡天的目的是绘制星系和中性氢气的分布图。它们还旨在研究附近和遥远星系的特性。这些调查不仅扩展了我们对宇宙的了解：它们还为未来的天文学研究铺平了道路。

Mightee项目最引人注目的发现之一是识别出巨大的射电星系——绵延数百万光年的巨大结构。这些宇宙庞然大物由中心的超大质量黑洞提供动力，产生强烈的无线电发射。这使得MeerKAT等仪器可以看到它们，这些仪器的独特功能使得这些令人印象深刻的星系能够以前所未有的方式被发现和研究。

拉杜马项目的一项有趣发现是探测到OH巨型脉泽。这是一个宇宙放大器，由星系活动中心发出的强烈辐射提供动力。它是宇宙中最强大的微波激射发射源之一，能够将无线电波放大数百万倍。拉杜马探测到的OH巨型脉泽位于一个遥远的星系。它为星系核动力学及其演化机制提供了宝贵的见解。

与此同时，Mhongoose调查揭示了有关附近星系中性氢气的分布和性质的大量信息。绘制中性氢的分布图使天文学家能够追踪星系结构的动力学，并揭示促进恒星形成和星系生长的隐藏气体库。这些信息对于理解气体、恒星和暗物质之间复杂的相互作用至关重要，这些相互作用影响着宇宙时间中星系的演化。

成长与学习

除了其科学影响之外，MeerKAT还成为非洲天文学人力资本发展的驱动力。

在施工和运营阶段均雇用了现场周围当地社区的成员。与这些社区，特别是该地区学校的合作，正在打破参与天文学的障碍。这为代表性不足的群体进入该领域创造了急需的途径。

通过培训计划和教育举措，MeerKAT正在培养新一代非洲科学家和工程师，使他们能够在科学、技术、数学和工程领域追求职业生涯，从而为全球科学界做出贡献。

该项目是国际合作的中心。它吸引了世界各地的研究人员来到南非。例如，我能够与来自英国、澳大利亚、荷兰和美国的天文学家合作。

而且，得益于非洲甚长基线干涉测量网络等举措，MeerKAT正在整个非洲大陆建设射电天文学能力，并将非洲定位为该领域的领导者。

鉴于MeerKAT已经取得的许多突破性发现，它有望继续充当发现机器，将天文探索的界限推向SKA时代。