行星是如何形成的?星系是如何演化的?最终，宇宙本身又是如何开始的?一座独特的天文台将于 2024 年 4 月 30 日开放，研究人员希望它能解开一些最大的谜团。

东京大学阿塔卡马天文台 (TAO) 建在智利北部一座沙漠山顶上，海拔 5,0 米，是世界上最高的天文台，这赋予它无与伦比的能力，但也带来了一些新的挑战。

天文学家将竭尽全力更好地观察宇宙。几百年前，一些最早的镜头是为望远镜制造的，目的是让天空更接近地球。从那时起，出现了镜子和建筑物一样大的光学望远镜，天线延伸到山顶之间的射电望远镜，甚至还有比月球更远的太空望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜。现在，东京大学又开设了另一台开创性的望远镜，部分资金由日本政府提供。

经过 26 年的规划和建设，TAO 终于投入运行。它正式成为世界上最高的天文台，并因此荣获吉尼斯世界纪录。它位于智利的阿塔卡马沙漠，距离机构天文学家经常使用的另一个著名天文台——阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 射电望远镜不远。但为什么 TAO 必须建得这么高，这个因素有什么好处和坏处?

“我试图阐明宇宙的奥秘，例如暗能量和原始恒星。为此，你需要以一种只有 TAO 才能实现的方式观察天空，”名誉教授 Yuzuru Yoshii 说道，他自 1998 年以来一直担任 TAO 项目首席研究员，至今已有 26 年。“当然，它配备了最先进的光学、传感器、电子设备和机械装置，但 5,0 米的独特高海拔让 TAO 拥有如此清晰的视野。在那个高度，大气中的水分很少，不会影响其透视 视线。塞罗查南托峰顶的建设是一项巨大的挑战，不仅在技术上，而且在政治上也是如此。我与土著人民进行了联络，以确保他们的权利和意见得到考虑，与智利政府进行了联络，以确保获得许可，与当地大学进行了技术合作，甚至与智利卫生部进行了联络，以确保人们能够以安全的方式在那个高度工作。感谢所有参与的人，我梦想的研究很快就能成为现实，我感到无比高兴。”

TAO 的海拔极高，使得人类在此工作既困难又危险。高原反应的风险很高，不仅对于建筑工人如此，对于在此工作的天文学家也是如此，尤其是在夜间，某些症状可能会更加严重。那么，问题是，所有这些努力和花费是否值得?它将为天文学界乃至人类知识提供什么样的研究?

“得益于其高海拔和干旱环境，TAO 将成为世界上唯一能够清晰观测中透视 波长的地面望远镜。该光谱区域非常适合研究恒星周围的环境，包括行星形成区域，”天文研究所阿塔卡马天文台台长兼天文台建设经理 Takashi Miyata 教授说道。“此外，由于 TAO 由东京大学运营，我们的天文学家将能够在较长时间内不受限制地使用它，这对于许多新型天文研究至关重要，这些研究探索了共享望远镜偶尔观测无法观察到的动态现象。我参与 TAO 已有 20 多年;作为一名天文学家，我感到非常兴奋，真正的观测工作即将开始。”

TAO 可以对多种天文现象做出贡献，因此研究人员可以对其独特的仪器做出不同的用途。一些研究人员甚至通过开发满足其特定需求的仪器来为 TAO 做出贡献。

“我们的团队开发了同步色广角透视 多目标光谱仪 (SWIMS)，这是一种可以观察大片天空并同时观察两种波长光的仪器。这将使我们能够有效地收集有关各种星系的信息，这些星系是构成宇宙的基本结构。对 SWIMS 观测数据的分析将深入了解这些星系的形成，包括其中心超大质量黑洞的演变，”助理教授 Masahiro Konishi 说。“新的望远镜和仪器自然有助于推动天文学的发展。我希望下一代天文学家使用 TAO 和其他地面和太空望远镜，做出意想不到的发现，挑战我们目前的理解并解释无法解释的现象。”

由于 TAO 相对可用，与前几代望远镜相比，更多的年轻天文学家应该能够使用它。而且，作为下一代望远镜，TAO 可以为新兴研究人才提供以前所未有的方式表达自己想法的机会。

“我使用各种实验室实验来更好地了解宇宙中有机尘埃的化学性质，这可以帮助我们更多地了解物质的演化，包括那些导致生命诞生的物质。对真实事物的天文观测越好，我们就越能准确地重现我们在地球上的实验中所看到的东西。当我们观察中透视 范围内的有机尘埃时，TAO 可以大大帮助，”研究生 Riko Senoo 说。“虽然未来我将能够远程使用 TAO，但我将亲临现场协助建造我们的专用仪器，即用于观察未知宇宙 (MIMIZUKU) 的中透视 多场成像仪。TAO 位于一个我日常生活中永远无法到达的偏远地区，所以我非常期待在那里度过时光。”

随着时间的推移，毫无疑问，现在和未来的天文学家都将找到越来越多利用 TAO 进行开创性观测的方法。该团队希望，其新颖的功能(远程操作、高灵敏度仪器，当然还有成功开发出可在低压环境下工作的高精度望远镜)将为世界各地为天文观测设施做出贡献的设计师、工程师和研究人员提供信息和启发。