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

  • 贵平高速公路通车在即

  • 西安:“大唐之旅”焕新升级

独家策划

推荐阅读
传统探查手段在如此深的地下几乎“失明”,无法精准捕捉地质特征。这项工程的成功实施,填补了我国超深埋输水隧洞注浆治理技术的空白,标志着我国在深埋地下工程地质探查与注浆治理领域达到国际领先水平。
2025-12-25 09:42
24日上午,随着最后一方混凝土浇筑完成,宁波舟山港六横公路大桥二期工程——青龙门特大桥双主塔成功封顶。青龙门特大桥位于浙江舟山,横跨青龙门水道,连接宁波梅山岛与舟山佛渡岛。
2025-12-25 09:45
24日,我国最大超深凝析气田——中国石油塔里木油田博孜—大北气田天然气年产量突破100亿立方米,生产凝析油91.89万吨。为攻克上述难题,塔里木油田持续攻关,推动气田开发实现从深层向超深层、从高压向超高压、从优质储层向复杂储层的三大跨越。
2025-12-25 09:44
前不久,“科学家预测恐龙复活有望实现”的话题冲上热搜,引起舆论关注。
2025-12-25 10:20
一项研究显示,科学家发现新物种的速度比以往任何时候都快——每年发现的新物种超过1.6万个,并且这一趋势没有放缓的迹象。除了医学,许多物种的适应特性还可以启发人类的发明创造,例如模仿壁虎垂直爬墙的“超强黏附”脚的材料。
2025-12-25 09:47
”这是中国科学院院士、北京航空航天大学研究生院原副院长高为炳生前在自述中留下的一句话。而在高为炳的学生看来,他之所以能在短时间内取得那么多成绩,根源就在于几十年的厚积薄发。
2025-12-25 09:46
昆虫性信息素相当于昆虫之间的“气味语言”,具有靶向性强、用量少、对环境友好等优点,是当前绿色植保的重要策略之一。
2025-12-24 10:05
作为中国科学院“十四五”重大项目之一,2022年7月27日,由中国科学院力学研究所(以下简称力学所)抓总研制的“力箭一号”火箭首飞成功。
2025-12-24 09:59
中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授潘建伟、朱晓波、彭承志和副教授陈福升等基于超导量子处理器“祖冲之3.2号”,在码距为7的表面码上实现了低于纠错阈值的量子纠错,演示了逻辑错误率随码距增加而显著下降。
2025-12-24 09:58
为加快推进知识产权强国建设,日前,国家知识产权局会同有关部门编制完成《知识产权强国建设发展报告(2025年)》。
2025-12-24 09:57
国家能源局23日发布11月全国电动汽车充电设施数据。
2025-12-24 09:57
我国自主设计建造的全球首制甲醇双燃料动力智能超大型油轮“凯拓”轮22日在辽宁大连成功交付。
2025-12-23 09:54
中国科学院大连化学物理研究所副研究员方光宗、研究员潘秀莲团队在乙炔氢氯化制氯乙烯研究领域取得新进展。
2025-12-23 09:53
《自然》杂志网站12月18日刊发文章,展望了2026年值得关注的科学事件,涉及人工智能(AI)、基因编辑和太空探索等多个领域。中国计划于2026年发射嫦娥七号探测器,目标是在布满岩石与陨石坑、着陆难度极大的月球南极附近着陆。
2025-12-23 09:52
9月30日,中国科学院上海应用物理研究所原所长徐洪杰去世半个月后,一场以追思和战略研讨为主题的“务虚会”在研究所召开。
2025-12-23 09:47
种子是“农业芯片”。精准设计育种这盘大棋,在科技工作者手中,正下得风生水起。
2025-12-23 03:05
12月17日,《自然》发布2025年值得关注的七大暖心科学故事,从基因编辑的多项突破,到传染病的快速防控,再到政策层面的重大胜利,都让人们为这一年感到高兴。
2025-12-22 09:57
记者21日从中国科学院大连化学物理研究所获悉,该所研究员李先锋团队在溴基多电子转移液流电池新体系研究方面取得新进展。
2025-12-22 09:56
微波加热,是维持“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)上亿摄氏度高温的核心技术之一。
2025-12-22 09:52
12月19日,《科学》在线发表了这项由中国科学家领衔的重要研究成果。
2025-12-22 09:50
加载更多