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

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

视觉焦点

  • 决口封堵进行时

  • 青海生态扶贫新探索观察

独家策划

推荐阅读
中国科学院院士,原中国预防医学科学院院长,中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所研究员,北京工业大学教授曾毅,因病医治无效,于2020年7月13日在北京逝世,享年92岁。
2020-07-13 17:20
针对此舆情事件,昆明动物研究所高度重视,已成立调查组对此事进行深入调查,后续将及时向社会反馈相关调查结果。
2020-07-13 15:24
时值盛夏,戴着口罩出行着实让人倍感燥热。“无论材质、薄厚如何,目前市面上的清凉口罩多为一次性防尘口罩,而非一次性医用口罩。
2020-07-13 10:16
今年上半年,随着新冠肺炎疫情席卷全球,学生、老师、学校管理者,以及每个家庭的日常活动都被打乱。在英国,当学校突然关闭时,英国教育部需要在短短几周内调集大约67,000台戴尔Chromebook笔记本电脑。
2020-07-13 09:55
小石桥彝族乡,原本是云南玉溪红塔区一个不起眼的山乡。中科院吴福元院士、徐义刚院士到现场考察,给予高度评价;中科院翟明国院士、中国工程院毛景文院士在项目咨询会上也给予高度评价。
2020-07-13 09:54
北方稀土“万吨级轻稀土碳酸盐连续化生产工艺研究及产业化”项目经中国稀土行业协会专家评审,正式被确认为“整体技术达到国际领先水平”并顺利投产。
2020-07-13 09:53
良种良法结合使品种迅速得到大面积推广,为实现稻麦双增产奠定了基础,为国家和区域粮食安全提供了重要支撑。
2020-07-13 09:52
多年来,美团单车不断迭代升级“魔方“人工智能平台,以海量大数据为依托,围绕共享出行展开多领域、多层次创新。
2020-07-13 09:51
研究团队进一步利用蛋白质组表达谱数据将肺腺癌分为三个蛋白质组亚型(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型)。
2020-07-13 09:45
研究表明:该体系的负热膨胀性质来自磁体积效应,即由于自发磁化强度的变化而引起的材料晶胞体积的变化,并且体积变化与磁化强度的平方成正比。
2020-07-13 09:44
论文通讯作者,加拿大环境与气候变化科学技术局气候研究部的梅尔塞·卡萨斯-普拉特指出,北极地区是全球气候变化研究的热点地区,其中有些地方气候变暖的程度是世界其他地区的3倍。
2020-07-13 09:43
此次,由美国夏威夷大学研究人员领导的国际研究团队,对深海采矿对海洋深中层水域生态环境所构成的潜在威胁进行了初步研究。
2020-07-13 09:42
以色列舍巴医学中心决定在全球首次采用“逆向个性化药物”(RPM)治疗癌症患者的试验。癌细胞分泌的诱饵蛋白(或诱饵受体)能在患者血液中循环,阻碍人体免疫系统杀灭癌细胞。
2020-07-13 09:40
哈佛大学“黑洞计划”创始人艾维·劳埃伯以及研究生埃米尔·希拉杰等人携手进行的研究表明,LSST能够通过观察由小奥尔特云天体撞击产生的吸积耀斑来发现黑洞。
2020-07-13 09:39
欧盟委员会称,氢能开发分三个阶段进行:第一阶段(2020—2024年),在欧盟境内建造一批单个功率达100兆瓦的可再生氢电解设备。
2020-07-13 09:37
7月4日以来,长江、太湖流域出现强降雨,长江中下游干流监利及以下江段、洞庭湖、鄱阳湖,江西修水、抚河等212条河流发生超警以上洪水,其中72条河流超保,19条超历史。
2020-07-13 09:36
与会专家表示,愿聚焦新冠肺炎科研相关领域,加强经验交流与知识分享,发挥科技创新在维护全球公共卫生安全中的重要作用,为构建人类命运共同体贡献科技力量。
2020-07-13 09:31
金氏繁昌上猿的发现为上猿超科的演化历史提供了新的认识,证明东亚地区是上猿超科重要的早期演化中心。
2020-07-13 09:27
据谢传晓研究员介绍,我国玉米年播种面积超过6亿亩,大田生产上几乎全都是杂交品种,而创制不育系和利用不育系制种是杂种优势利用的关键技术。现阶段,作物杂交种创制技术已发展到了第三代。然而,依赖传统育种方法步骤多,进程慢,通常需6-8年。
2020-07-10 10:20
你印象中的“机器人研究员”可能只是一个简单的辅助型机器人,但现在,一种汽车装配线上常见的机器人在经过机器学习改造后,已经可以在化学实验室内和人类一起工作。
2020-07-10 09:37
加载更多