5. 见所不见
当你听着喜爱的音乐时，你的耳朵所接收到的
音频范围其实很宽，由隆隆声的重低音
到刺耳的高频
现在，试想像一下你只听到非常局限
的音频范围
那么，你将会错过大部分美好的东西！
但这正是天文学家实际上所面对的情况
我们的眼睛只能感应到光线中一段
非常狭窄的范围 － 那就是可见光
即是，我们完全看不到
其他形式的电磁波
然而，在宇宙中有很多天体都会辐射出
其他谱段的电磁波
例如，在1930年代意外地发现
来自空间深处的无线电波讯号（又称射电波）
它们当中一些频率和你喜爱的电台
所使用的一样，但讯号微弱很多
更没有任何广播内容
要调校到这宇宙“电台”
我们需要相关的接收器：射电望远镜
射电望远镜就是一只碟形天线，它只接收最长的波段
碟的作用形同一台光学望远镜的主镜
但由于射电波的波长比可见光长很多
碟形天线的表面无须要
像镜片那样平滑
因为这个原因，建造一台大型的射电望远镜
比建造一台大型的光学望远镜容易很多
而且，在射电波波段，进行干涉测量更加容易
即是，为了提升观测上的细节
把来自2台不同望远镜的光合并
使它们形同是一台单一庞大的碟形天线
例如，位于新墨西哥州的甚大天线阵
是由27台独立、直径25米的天线组成
每台天线都能独立移动
当天线阵展得最开时，它仿如一只
延绵36公里想象中的庞大碟形天线
那么在射电波下的宇宙是什么模样？
嗯，首先，我们的太阳在射电波段下显得非常明亮
我们银河系的中心也是如此
但还有更多
脉冲星是恒星死后所遗留，密度极高的尸体
射出非常幼窄的射电波光束
另外，它们的自转更达
每秒数百次
所以实际上，脉冲星看上去就像一座旋转中的射电灯塔
我们所看见的，是一连串非常有规律和跳动很快
的短促射电脉冲
脉冲星因而得名
射电源“仙后座A”事实上是
一颗超新星在17世纪时爆发的遗迹
巨大的星系半人马座A、天鹅座A与室女座A
均倾泻出大量的射电波
每一个星系都是由它中心的大质量黑洞所驱动
这些射电星系和类星体当中，有部份的威力非常强大
即使它们身处100亿光年外，我们仍探测到它们
与此同时，还有一些微弱、波长相对较短的无线电杂音
充斥着整个宇宙
是为“宇宙微波背景”
它是大爆炸的回波
沸腾初生宇宙的余晖
光谱中的每个部分都有它自己的故事
在毫米波和亚毫米波段，天文学家研究
早期宇宙的星系形成
以及我们银河系中恒星和行星的起源
但这些波段中的大部分都被大气中的水气阻挡
要观测它们，我们要到较高和干燥的地方
例如到“拉诺德查南托”
它位于智利北部、海拔五千米高的超现实高原
这儿是建造ALMA的台址
全称为“阿塔卡玛毫米波大天线阵”
当它在2014年完工
ALMA将会成为史上最大的天文台
64台各重100吨的天线会共同一致地运作
巨型卡车可把它们分散搬运到伦敦般大的范围
以增加影像的细节，或可以把它们拉近集中摆放
来扩宽视野
它们每次更以毫米程度的精度来移动
宇宙中很多天体都会发出红外线
红外线辐射是由威廉．赫歇尔所发现，又称为“热辐射”
因为包括人类在内，所有发热的物体
都会放射出红外线
可能你没想过，但其实你也熟悉红外线辐射
因为在地球，红外线辐射已被应用到
夜视镜和照相机上
但是要探测到遥远天体发出的微弱红外线
天文学家需要非常灵敏的探测器，它们需被冷冻至
绝对零度以上数度，以压止其自身热辐射的影响
现时，多数大型光学望远镜都配备了红外线照相机
它们能看穿宇宙的尘埃云，揭示当中
在可见光所不见的新生恒星
以这张位于猎户座著名的星际育婴室的可见光照片为例
看看它在红外线照相机下
看起来是多么不同
能够观测到红外线，有利于研究
最遥远的星系
年轻星系中的新生恒星会照射出大量的紫外线
这些紫外光然后花了上百亿年时间
在不断膨胀的宇宙中前行
膨胀现象使光波拉长，当我们接收到它们时
它们已转移成近红外线
这台别具一格的仪器是位于拉帕尔玛的“神奇望远镜”（MAGIC）
它搜索天空中的伽玛射线
大自然中能量最高的辐射
人类十分幸运，地球的大气层
挡住了致命的伽玛射线
然而它们仍留下足迹让天文学家研究
它们碰到大气后会产生
一连串高能粒子
让MAGIC发现这衍生的微弱光源
还有，这是位于阿根廷的皮埃尔．俄歇天文台
它的外观甚至不像一台望远镜
皮埃尔．俄歇由1600个探测器组成
延绵3000平方公里
它们捕捉来自遥远超新星和黑洞的
宇宙射线衍生的粒子
至于那些中微子探测器，它们建在深矿
海底或南极冰层
你可以称它们为望远镜吗？
嗯，有何不可？
毕竟它们也用于观测宇宙，纵然它们
不是观测电磁波
中微子是一种难以捉摸的粒子，由太阳内部
或超新星爆发时所产生
甚至在大爆炸中已产生
与其他基本粒子不同，中微子能穿透一般物质
以接近光速行走，并没带有电荷
虽然这些粒子难以研究，但它们的数量却很多
每一秒也有超过50万亿颗电子中微子由太阳而来
并穿过我们的身体
最后，天文学家和物理学家联手建造
引力波探测器
这些“望远镜”不会观测光波或捕捉粒子
反而，它们量度时空结构中极微小的涟漪
这是爱因斯坦的相对论所预言的概念
依靠这些包罗万有的仪器，天文学家开启了全波段的电磁波观测
甚至向前冒进
可是，一些观测不能单单在地面上进行
那怎办？
使用空间望远镜