正在阅读: 世界上形形色色的“奇葩”小望远镜①
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

世界上形形色色的“奇葩”小望远镜①

来源:光明网2019-09-04 11:06

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  天文学是一个追求极限的学科。随着天文学及现代科技的不断发展,在人类不断追求看得更远更暗的极致需求下,天文学领域已迎来望远镜口径越建越大的时代。但小口径望远镜因其“小身材、大能量”的较高性价比,通过独具匠心的设计,在某些具有特色的研究领域仍备受青睐。今天我们先来认识两台让在伽玛射线暴、超新星等前沿科学领域大有作为的“奇葩”小望远镜。

  1、地基广角相机阵(GWAC):36台口径18厘米的宽视场望远镜

  地基广角相机阵(Ground Wide Angle Cameras,简称GWAC)是中法合作天文卫星SVOM(Space-based multiband astronomical Variable Objects Monitor)的地基观测设备。SVOM卫星的主要科学目标是伽玛射线暴(Gamma-Rays Burst,GRB)研究。GRB是仅次于宇宙大爆炸的最为高能天体物理现象,由大质量恒星(超过20倍太阳质量)的死亡爆炸或致密双星(如中子星或黑洞)并合产生。

世界上形形色色的“奇葩”小望远镜①

  GRB与SVOM卫星艺术图(Wei et al. 2016)

  SVOM卫星预计2021年发射,配套的地基观测设备包括地基后随观测望远镜(Ground Follow-up Telescopes,GFTs)和GWAC。其中,GFTs包含两台自动化望远镜,一台由法方提供(位于墨西哥,口径1.3米,观测波段覆盖光学和近红外波段,即0.4-1.8μm),一台由中方提供(位于中国,口径1.0米,观测波段覆盖0.4-0.95μm)。在接收到SVOM卫星观测到的GRB预警(Alert)信号后,GFTs可在4分钟之内快速准确地定位出GRB的位置(定位精度为1角秒),对GRB进行多波段测光,并给出测光红移。

世界上形形色色的“奇葩”小望远镜①

  SVOM卫星及其地基观测设备(Wei et al. 2016)

  作为SVOM卫星的另一个重要地基观测设备,GWAC则全由中方提供,包含36台有效口径为18厘米、焦距22厘米的宽视场望远镜,单个视场为150平方度,综合视场达到约5000平方度,V波段极限星等约为16.0星等,观测波段覆盖0.5-0.85μm。

世界上形形色色的“奇葩”小望远镜①

  GWAC(韩旭辉摄)

  GWAC指向SVOM卫星上的天基广角硬X射线相机ECLAIRs(覆盖波段4-250KeV)观测的天区,可实现在光学波段与SVOM天基设备同步探测GRB的多波段辐射特性。传统的小望远镜视场小(几角分到几十角分)且转动速度慢,很难观测到GRB的瞬时光学辐射。而由36台18厘米的小望远镜组成的GWAC,则因其大视场(5000平方度)、高时间分辨率(短于15秒)等优点,在GRB瞬时光学辐射探测研究方面意义非凡。

  2、全天自动超新星巡天项目(ASAS-SN):24台口径14厘米的望远镜

  全天自动超新星巡天项目(All-Sky Automated Survey for Supernovae,简称ASAS-SN)是由美国俄亥俄州立大学牵头的国际合作项目,由遍布全球(美国夏威夷州、智利、美国德克萨斯州、南非、中国)的6个望远镜节点系统(有2个节点系统位于智利)组成。其中每个望远镜节点系统包含4台口径14厘米的小望远镜。6个遍布全球的望远镜节点系统,使得ASAS-SN共包含24台14厘米的望远镜,在不超过一个观测夜里就可以对整个可观测天空(约3万平方度)扫描一遍,g波段极限星等约为18.5星等。

世界上形形色色的“奇葩”小望远镜①

  位于美国夏威夷的ASAS-SN望远镜(图片来源:http://www.ifa.hawaii.edu/info/press-releases/ASASSN_IceCube/ASAS_SN_telescope.jpg)

  ASAS-SN是历史上首个持续不断地监测整个天空从而搜寻光学瞬变源的项目。ASAS-SN项目始于2014年5月,通过对全天进行高频的扫描,搜寻亮的包括超新星在内的瞬变源。截至2019年6月,ASAS-SN已累计发现1000颗超新星!超新星是宇宙中大质量的恒星(超过8倍太阳质量)在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸过程,亦或白矮星从伴星吸积超过1.4倍太阳质量后的爆炸过程(这种类型的超新星称为Ia型超新星,是宇宙学尺度上的距离指示器)。如果能在在爆炸的瞬间捕获它们,发现更多的超新星,对我们深入了解这类天体、研究恒星演化甚至宇宙学都是非常重要的。

世界上形形色色的“奇葩”小望远镜①

  超新星艺术图(图片来源:http://www.astronomy.com/sitefiles/resources/image.aspx?item={037E1BB1-7E76-4BF2-AAF4-C3140F775C0F})

  相较于口径8.4米的LSST (Large Synoptic Survey Telescope),ASAS-SN可被类比为它的mini版。LSST位于南半球,主要观测南天约18000平方度内的暗弱天体(r波段极限星等为24.5),但无法观测比较亮的天体,因为会造成CCD相机饱和。而ASAS-SN因分布于南北半球且口径较小,能实现对全天的比较亮的天体的高频观测,与LSST及其他时域项目实现很好的互补。另外,ASAS-SN发现的亮的瞬变源,也比较容易用中等口径望远镜进行后续深入观测,因此有着独特的价值。

  参考文献:

  [1] Wei J., Cordier B. et al., The Deep and Transient Universe in the SVOM Era: New Challenges and Opportunities - Scientific prospects of the SVOM mission, 2016arXiv161006892W;

  [2] http://www.gwac.top/

  [3] https://svom.cnes.fr/en/SVOM/GP_segment_sol.htm

  [4] http://www.astronomy.ohio-state.edu/~assassin/index.shtml

  [5] Kochanek C. S., Shappee B. J. et al., The All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN) Light Curve Server v1.0, 2017, PASP, 129, 104502

  [6] https://www.dragonflytelescope.org/

  [7] https://tess.mit.edu/

  [8] https://exoplanets.nasa.gov/tess/

  作者:任娟娟,系国家天文台副研究员。主要从事恒星物理研究;王汇娟,系国家天文台星云计划研究员。主要从事恒星物理研究。

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 逐梦海天 青春滚烫——记海军山东舰起降保障中队

  • 创新潮涌链博会

独家策划

推荐阅读
从意大利实验室到西北农学院,从抗战时期到和平年代,周尧用70年时光让中国昆虫学从5%的定名权走向自主。
2025-07-18 09:06
记者从会上获悉,截至今年6月,我国每万人口高价值发明专利拥有量已达到15.3件,提前实现“十四五”规划预期的12件目标。
2025-07-18 09:04
而在此次观测中,天文学家发现,在HOPS-315及其周围的原始星盘中,不仅存在固态的结晶矿物,还存在气态的一氧化硅。
2025-07-18 09:04
旨在充分发挥计量支撑产业新质生产力发展的基础保障作用,推动“溯源链、创新链、产业链”融合发展,使计量成为促进产业新质生产力发展的催化器和引擎。
2025-07-18 09:04
该所作物耐逆性调控与改良创新团队日前联合国内外研究机构,构建了首个水稻的多器官单细胞多组学图谱,
2025-07-18 04:30
太阳是地球气候系统的主要能量来源,其活动通过总辐射、紫外辐射、高能粒子沉降等多种形式影响地球大气。近年来,我国夏季降水雨带呈现出持续北移的趋势。
2025-07-18 04:30
人机语言交互的“温度”,其核心在于能否实现情感共鸣、文化适配与价值传递。语言不仅是信息符号,更是心灵沟通的桥梁。为冰冷的代码注入人文温度,需在技术突破与设计理念上双轨并进。
2025-07-17 04:30
近日,中国科学院海洋研究所万世明团队,基于海洋沉积物中的黑碳记录,重建了过去30万年以来东亚北部的古火演化历史,结合欧洲、东亚、东南亚及澳大利亚区域的记录以及考古遗址大数据,发现现代人类大规模用火始于约5万年前。
2025-07-17 04:30
在飞行器大家庭中,有一类特别的成员——翼伞。它们没有刚硬的机翼,却凭着一片巨大柔软的“翅膀”,借助风力优雅地翱翔于天际;它们结构看似简单,却蕴含着空气动力学的精妙智慧。翼伞是融合古老降落伞原理与现代智能科技的独特柔性无人飞行器,包含翼、控制系统、负载,如果加上推力系统,就可化身为伞翼无人机。
2025-07-17 04:30
近年来,移动电源行业呈现出较为迅速的发展趋势。与此同时,移动电源安全事故频发,严重威胁消费者生命财产安全。通过制定强制性国家标准,
2025-07-17 03:55
由该院枸杞科学研究所联合中国林业科学院林业研究所编制的《枸杞属植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南》获得国际植物新品种保护联盟通过。
2025-07-17 04:00
武汉华大生命科学研究院联合南方科技大学等单位,在单细胞水平上成功解密了拟南芥叶片衰老的过程。
2025-07-16 10:44
不只是产量最大,“深海一号”大气田还是我国迄今为止自主开发建设的作业水深最深、地层温压最高、勘探开发难度最大的深水气田。
2025-07-16 10:42
我国正研制《卓越工程师培养认证标准》,该标准是保障卓越工程师培养从“样板间”走向宏大队伍的基础。
2025-07-16 10:39
七月下半月和八月上半月是我国主汛期的最重要阶段,应急管理部指导各地加强灾害风险隐患信息报送队伍建设,开展广泛培训,目前总人数已达115万人。
2025-07-16 10:25
为强化未成年人网络保护,营造良好网络环境,近日,中央网信办印发通知,在全国范围内部署开展为期2个月的“清朗·2025年暑期未成年人网络环境整治”专项行动。
2025-07-16 10:23
新时代新征程,以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业,实现新型工业化是关键任务。
2025-07-15 04:10
现阶段,人工智能赋能新型工业化已取得明显成效,但仍存在人工智能关键硬件与开源软件储备不足、人工智能在重点行业领域应用率偏低、人工智能领域人才短缺且结构不合理、缺乏适应人工智能发展的标准体系和法律法规等问题。
2025-07-15 04:10
2025年可谓人形机器人的“破圈”之年。从蛇年春晚舞台的机器人扭秧歌,到北京亦庄的机器人马拉松,再到浙江杭州的机器人格斗赛……人形机器人正从“实验室”迈向各类“应用场”。
2025-07-15 02:55
科考船在狂风巨浪中剧烈摇摆,寻找渺小的目标如同大海捞针。回收沉睡海底半年的海底地震仪,是这次出海科研任务中最艰难的一环。“快看!在那儿!”随着一声疾呼划破沉寂,
2025-07-15 02:55
加载更多