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 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平等党和国家领导人出席烈士纪念日向人民英雄敬献花篮仪式

  • 多彩活动迎国庆

独家策划

推荐阅读
根据国家气候中心监测,9月以来赤道中东太平洋海温持续增暖,为有监测记录以来候和旬尺度海温指数首次突破3摄氏度,海温指数峰值预计出现在11月前后,形成一次有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件。
2026-09-30 09:45
这里,冬季寒冷漫长,寒凉气候、偏少降水、无霜期短的自然条件,难以形成规模化的城市聚落。对于传统农牧业,年均气温低、无霜期短意味着作物生长期受限;而对数据中心来说,这也是天然冷源。
2026-09-30 09:44
9月29日,中国科学院在京召开新闻发布会,正式发布“科学前沿极限突破计划”及其首批项目,向“极宏观、极微观、极端条件和极综合交叉”方向发起冲击。
2026-09-30 09:38
中国科普研究所经过深入调查研究,形成《全国科普事业发展报告(2026)》,全面展示我国科普事业持续发展壮大所取得的成就。
2026-09-30 09:32
现代科技发展史反复印证着一个道理:许多新技术的突破,归根结底都依赖材料的新发展。
2026-09-30 09:33
世界知识产权组织29日公布的2026年《全球创新指数》中,香港在全球139个经济体中排名再升一位至第14位,并在亚洲保持第五位。
2026-09-30 09:30
科学家绘制出了人体前额叶皮层脑区的已知最大规模基因表达图谱。这些研究进一步阐释了前额叶皮层脑区在生命不同阶段的发育情况,有望用于研究衰老、认知衰退和疾病易感性。在第二篇发表于《自然》论文中,西奈山伊坎医学院的Donghoon Lee和同事报道了一个与脑疾病相关的基因表达变化图谱。
2026-09-29 09:39
纤维的材料层次、器件结构和电路互连随成形过程共同建立起来,让纤维本身成为电路。另一组实验中,研究团队利用纤维组成的柔性交互界面及配套系统,实现了手指对机械臂和无人机的非接触控制。
2026-09-29 09:39
(记者王政)工业和信息化部等7部门28日联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》,提出到2030年,我国新体系电池研发取得重大进展,全固态电池初步实现规模化应用。
2026-09-29 09:40
记者李春剑从中国计量科学研究院获悉,近日,国际计量局(BIPM)的全球卫星导航系统(GNSS)时间传递标准首次在中国完成北斗关键参数的标校与比对验证。随着北斗时间传递链路校准、监测评估和国际互认体系持续完善,北斗将进一步为全球用户提供更加准确、可信的授时服务。
2026-09-29 09:39
近期,国务院印发《全民健身计划(2026—2030年)》,对“十五五”时期推动全民健身事业高质量发展作出部署。国际体育医学期刊《运动医学》指出,抗阻训练较常出现不适或损伤的部位主要集中在肩部、腰背部和膝部。
2026-09-29 09:37
全国科普月不仅是科普服务的集中推出期,更是营造爱科学、学科学浓厚社会氛围的重要契机。期待科普之翼越来越有力,把科学“种”进更多人心田。
2026-09-28 09:49
作为一线科技工作者,我觉得应该肩负起向公众传播科学知识、科学方法、科学思维和科学精神的社会使命。这是历史赋予我们的责任和义务,科学家应该将所学回馈社会。
2026-09-28 09:44
研究团队借助这套气体观测数据,首次定量证实:星团内接连发生的超新星爆发,持续输入的动能足以长期维持星系湍流。
2026-09-28 09:42
23日至27日,以“在数贸会遇见AI未来”为主题的第五届全球数字贸易博览会在浙江杭州国际博览中心举办。
2026-09-28 09:34
9月25日晚,皓月当空,海南科技馆外的人工湖边人头攒动。孩子们有序凑到天文望远镜前,凝神细看,月球表面深浅交错的环形山与陨石坑清晰映入眼帘。
2026-09-28 09:21
全球老龄化加速,如何延长健康寿命,成为生命科学研究领域最紧迫的课题之一。诸多抗衰老策略中,营养干预被认为最现实。已有研究表明,减少饮食中蛋白质的摄入,能延长酵母、果蝇和小鼠等模式生物的寿命。
2026-09-24 09:41
作为射电天文领域的国之重器,中国天眼(FAST)不断将我们的视野推向宇宙更深处,在脉冲星、快速射电暴、中性氢宇宙等前沿领域,一次又一次刷新着人类对于宇宙的认知。
2026-09-24 09:34
我国研究团队利用“天关”卫星(爱因斯坦探针卫星)与高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)的联合观测,在一颗距离地球约4600光年的脉冲星周围发现一条此前未被完整看到的超长X射线尾迹。
2026-09-24 09:30
国家统计局数据显示,在消费品以旧换新等政策利好下,节能家电、智能家居等越来越受到消费者的青睐。智能家居的终极目标,不是堆砌多少高科技设备,而是让人的生活更便利、更幸福。
2026-09-24 09:26
加载更多