正在阅读: 世界上形形色色的“奇葩”小望远镜②
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②

来源:光明网2019-09-05 18:03

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  上一篇我们介绍了在探索伽玛射线暴、超新星上大放光彩的小望远镜,但天文学所研究的领域却是非常的多,比如我们所好奇的暗物质以及太阳系外行星等,那么在这些方面做出突出贡献的“奇葩”小望远镜都是谁呢?

  1、蜻蜓望远镜头阵列:48台口径14厘米的望远镜头

  蜻蜓望远镜头阵列(The Dragonfly Telephoto Array),是由美国耶鲁大学和加拿大多伦多大学等单位的天文学家设计的一台新颖特殊的望远镜,共由2组各有24台(即共有48台)佳能400mm f/2.8 II长焦镜头改造组成的折射多透镜阵列,专门用于对较大的且表面亮度极低的天体进行光学波段图像观测。

世界上形形色色的“奇葩”小望远镜②

低表面亮度的超弥散星系NGC 1052-DF2 图片来源:https://s22380.pcdn.co/wp-content/uploads/NGC_1052_UDG_480px.png

  顾名思义,低表面亮度天体的特点就是表面亮度低,甚至低于天光背景,因此如果想要观测它们,除了加长曝光时间外,还要考虑天光背景的扣除。传统的反射式望远镜容易受亮星造成的散射光的影响,因此很难观测到超低表面亮度星系。

  而蜻蜓阵列这样的小型折射式望远镜则能很好地抑制散射光的影响,观测到这些暗弱的天体。蜻蜓阵列使用的是佳能400mm远摄长焦镜头,每个镜头都采用了基于仿生学原理的亚波长结构纳米镀膜技术,能有效抑制散射光。

  此外,蜻蜓阵列通过多个镜头同时成像,类似于蜻蜓复眼结构,可进一步减少不必要的杂光影响,这也是该阵列取名为“蜻蜓”的原因。再结合蜻蜓阵列的快速光学和大视场(每个镜头都配备有大视场即覆盖约5平方度的探测器),使得该阵列能非常有效地探测超低表面亮度星系。

  蜻蜓阵列2013年开始运行,早期仅有3个镜头,经过不断的更新,到2016年时,增加到目前的48个。48个镜头组成的蜻蜓望远镜头阵列在光学上等价于焦比为f/0.4的口径1.0米的折射望远镜,因此它也可以称之为目前最大最敏感的透镜阵望远镜。

  独特的设计使得蜻蜓阵列在观测超低表面亮度星系方面有着得天独厚的优势,目前蜻蜓阵列仍在持续不断地搜寻和观测这类暗弱星系,已找到二十多个低表面亮度的弥散星系。越来越多的低表面亮度星系的发现,有助于研究这类星系的形成,并进一步加深对暗物质性质及分布等的研究和理解。

世界上形形色色的“奇葩”小望远镜②

蜻蜓望远镜头阵列两组中的一组 图片来源:https://www.dragonflytelescope.org/uploads/1/2/0/1/120152565/nms-july17-21_orig.jpg

  2、TESS卫星:4台口径10厘米的空间望远镜

  TESS卫星(The Transiting Exoplanet Survey Satellite)是由美国麻省理工学院领头研发的、通过凌星法进行系外行星巡天观测的卫星。TESS卫星2018年4月18日发射升空,由4个相同的有效口径10厘米且视场为24度×24度的小望远镜组成,因此可以一次监测24度×96度的天区,每个天区连续监测27天,此外对于特定目标以每2分钟一次的高频进行监测。

世界上形形色色的“奇葩”小望远镜②

TESS卫星 图片来源:https://tess.mit.edu/

  作为系外行星探测任务之一,TESS接棒Kepler任务,同样也是采用“凌星法”来搜寻系外行星。Kepler是目前最成功的太阳系外行星搜寻项目,它将人类发现的太阳系外行星数量提高了一个数量级。但Kepler只指向天鹅座中一块很小的特定天区,位于南半球的大望远镜鞭长莫及,且获得的候选体多数偏暗,不适合北半球中小口径地基望远镜开展更进一步的后随观测研究。

  TESS则用4台小望远镜同时扫描,相当于4只“眼睛”巡视全天,将在2年的任务期内完成对全天20万颗亮星进行高频的光变观测,并第一时间免费发布大量太阳系外行星候选体,位于全球的中小口径望远镜都将找到用武之地,加入这场捕捞太阳系外行星的狂欢。

世界上形形色色的“奇葩”小望远镜②

凌星法发现系外行星 图片来源:https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/transiting-exoplanet-with-brightness-graph-anim.gif

  TESS预计将发现几十颗地球大小的太阳系外行星和多达500颗小于两倍地球大小的行星。除了地球尺度的行星,TESS还有望发现约20000颗其他太阳系外行星。

  值得一提的是,TESS的观测目标大部分距离地球比较近,若真能发现适宜居住的另外一颗地球,也将比Kepler发现的地球2.0离地球更近,未来可进一步探测或利用的几率也更高些,太阳系外行星的研究正进入一个振奋人心的新时代。

  这些小身材望远镜是天文学家们的“眼睛”,未来,希望它们可以发挥更大能量帮助我们了解宇宙!

  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

  • 湖北襄阳:抢险救援应对台风

  • 浙江舟山:东海开渔首批梭子蟹回港

独家策划

推荐阅读
在技术层面,根据信号采集方式的不同,脑机接口可分为非植入式与植入式两大类。从科幻场景落地现实应用,脑机接口的研发初衷并非打造“超人”,而是帮助残障病患重建行动与交流能力。
2026-08-13 09:48
2025国际数字能源展上的深圳虚拟电厂管理中心展区。国家能源局公布的数据显示,截至2025年底,全国已建成470个虚拟电厂项目,实测最大调节能力1685万千瓦,形成全球规模领先的虚拟电厂集群。
2026-08-13 09:46
深远海风电开发,输电是关键一环。亚洲首个采用柔性直流输电技术送出的海上风电项目——三峡新能源江苏如东800兆瓦海上风电项目近日交出答卷:截至8月11日,累计发电量突破100亿千瓦时。
2026-08-13 09:44
近年来,河北省张家口市塞北管理区依托当地气候特点和优质土壤资源,以科技为支撑、机械化为保障,建设高标准农田,种植马铃薯、胡萝卜和春小麦等农作物,目前该区已建成高标准农田8.18万亩,农业机械化生产率超95%。图为8月11日,在张家口市塞北管理区的田间,农机手操作农机收获春小麦。
2026-08-13 09:40
中国汽车工业协会12日发布数据显示,2026年7月份,新能源汽车月度新车销量占比首次超过60%、累计占比首次超过50%;月度出口量连续两个月突破100万辆,新能源汽车出口占比连续两个月超过50%。
2026-08-13 09:37
极端天气正在深刻影响各国民众的生活选择,而中国的绿色产品正在其中扮演越来越关键的角色。
2026-08-12 10:23
近日,山东省青岛市首家机器人6S体验店开业,吸引众多消费者前来参观体验。
2026-08-12 10:21
近日,中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代研究团队副研究员要乐、王秋来与中国科学院青藏高原研究所副研究员魏强合作,首次系统揭示了地球倒数第二次大冰期的完整过程与机制。
2026-08-12 10:20
北京大学周丰教授、王旭辉研究员团队揭示极端高温影响水稻产量的新机制,相关成果于近日发表。
2026-08-12 10:16
增强科技创新体系化攻关能力,就是要以系统思维统筹国家创新体系的各类主体、各个环节、各项要素,构建安全可控、高效协同、良性循环的创新生态,提升国家创新体系整体效能。
2026-08-12 09:59
如果一个人童年时曾遭遇不幸和逆境,常让他在成年后面对风浪时,更容易陷入焦虑、抑郁等情绪障碍。目前,人们还没有能治疗童年逆境对大脑深远影响的办法,其中一个重要原因,就是过去没弄清背后的分子机制。
2026-08-11 09:41
日前发布的《加快农业农村现代化“十五五”规划》,将粮食综合生产能力确定为约束性指标,明确提出粮食综合生产能力从2025年的1.39万亿斤,提升到2030年的1.45万亿斤左右。在汶上县,2025年粮食种植面积稳定在150万亩、产量超过14亿斤;今年小麦平均亩产581.5公斤,眼下秋粮玉米长势喜人。
2026-08-11 09:39
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。氢能能量密度大,在长距离运输上有优势,被应用于公交客运、冷链运输、干线物流等场景。依托国家氢能示范城市群政策牵引,截至2025年底,我国氢燃料电池汽车累计销量近4万辆,氢燃料电池应用场景向矿卡、船舶、无人机、轨道交通等延伸。
2026-08-11 09:35
5月4日,人们在浙江省杭州市文三数字生活街区的AI黑科技市集上体验DeepSeek(深度求索)的人工智能大模型。从东南亚的政务服务到中东的能源行业,从欧美的初创企业到拉美的电商平台,中国大模型正在用实实在在的能力赢得全球用户的信赖。
2026-08-11 09:31
今年4月,上海极地考察国内基地,中国极地研究中心(中国极地研究所)极地船舶管理中心主任赵炎平望着完成考察任务的“雪龙”号,嘴角微微上扬,脸上洋溢着笑容。系统正式投运那一刻,孙宏斌说自己“很激动”,因为我国极地科考告别了40年的柴油依赖,率先迈入绿色能源新纪元。
2026-08-11 09:26
研究团队在实验室造了一个微型“知识世界”:图片是节点,关联概率是连线——像城市路网,有的路口四通八达,有的只有羊肠小道。罗欢说:“这意味着,那短短的先期接触,已经在大脑中搭起了一副以核心结构为支撑的压缩骨架。
2026-08-11 09:25
望远镜建起来后,让它们高效、智能、持续地产出高质量数据及成果,才是真正的挑战。而这道题的关键解法,就是人工智能。
2026-08-10 09:58
中国环流三号装置升级改造项目低温系统罐区14台大型储罐日前全部安装就位,标志着核聚变研究从零散单点技术攻关正式跨入多系统协同集成的工程化新阶段。
2026-08-10 09:57
近年来,我国加快布局空、海、潜一体化智能装备体系,构建起全域覆盖、自主可控的海洋立体安防网络,为海洋产业高质量发展筑牢安全屏障。
2026-08-10 09:55
当前,分散化、碎片化的创新模式已无法适应高水平科技自立自强的新要求,必须加快构建支持全面创新的体制机制,为发展新质生产力、确保2035年进入创新型国家前列提供澎湃动能。
2026-08-10 09:51
加载更多