去沙漠深处中寻找“跳舞”的恒星

发布时间：2023-03-21 11:09:09 所属栏目：外闻来源：

导读：在智利阿塔卡马沙漠的高山上，天文学家可以看到世界上最清晰的宇宙景观。一些天文学家正在修建史上最大的望远镜，放大数千个未知的行星。

在广阔无垠的宇宙中，除了地球所在的太阳系以外，还有许许多多的恒星、行

在智利阿塔卡马沙漠的高山上，天文学家可以看到世界上最清晰的宇宙景观。一些天文学家正在修建史上最大的望远镜，放大数千个未知的行星。

在广阔无垠的宇宙中，除了地球所在的太阳系以外，还有许许多多的恒星、行星、星系，以及黑洞等。如果天文学家想要解开更多的宇宙谜题，就需要在宇宙中看得更远更清楚，为此，天文学家需要建造更大、精度更高的望远镜。目前，众多大型望远镜已经在计划和建造之中了，其中就包括极大望远镜(简称ELT)。ELT由欧洲南方天文台的十六个成员国共同承建，并选址于南半球的智利，这里是众多先进天文仪器的大本营。如果ELT建成，天文学家不仅能够找到上述问题的答案，而且还能直接观测外星天体。

在智利拉西拉天文台的控制室中，来自意大利的研究员西蒙娜·奇切里正紧盯着一排监视器，她的手里拿着一张纸，上面潦草地写着几个坐标。接下来的一整晚，操作员会将望远镜锁定在这几个位置，奇切里需要一直守在这里，寻找太阳系外的行星。奇切里是每年前往智利的数百名国际天文学家之一，为了找到和确认新的行星，她可能需要在智利呆上几个月。

天文学家们还远远没有完成对开普勒提供的大量数据的研究，奇切里的任务就是精确地调查一些候选的系外行星，以便正式确认它们的身份，她所使用的方法是寻找“跳舞”的恒星。

你一定有过这样的经历，当一辆救护车在你眼前呼啸而过的时候，随着救护车离我们的距离变近、再变远，警报声的音调也先是变得尖利，然后恢复平缓。因为当光波或声波的波源与观察者发生相对运动时，就会产生多普勒效应，即当波源(救护车)接近观察者时，观察者接收到的波的频率会变高(你听到的声音的频率会变高)，当波源远离观察者时，观察者接收到的波的频率会变低。

恒星就是光源，正朝我们(地球)移动的恒星所发出的光频率更高，以可见光光谱——红橙黄绿青蓝紫为例，光的颜色会更蓝，被称为蓝移，而远离我们的恒星会看起来更红，被称为红移。当然，恒星发出的光并不一定在可见光范围内，红移和蓝移只是代表恒星所发出的光波频率在光谱上的移动。

由于行星的引力作用会使这些恒星轻微不可描述地摇晃，在我们的眼中，这些恒星就像是在太阳系边缘跳舞一样。如果奇切里通过红移和可见光蓝移一致性发现了一颗正在不停的跳舞的超小型恒星，那么很大程度上行星正在尽其所能的拉着不可见光的恒星。

当我们在夜间凝视美丽的星空时，我们的瞳孔会扩张以便收集更多的光线，从而可以看见那些更昏暗的星光。但是人眼收集光线的区域很小，因此，天文学家使用大镜面的望远镜，来看向更深更远的星空。自从反射式望远镜(使用曲面和平面的镜面组合来收集和反射光线，并形成影像的光学望远镜)发明以来，镜面变得越来越大。

SPHERE解决了星光闪烁的问题，虽然我们看到“一闪一闪”的小星星时会感到非常好玩，但是对天文学家来说，这是一件烦人的事。大部分的星光闪烁是因为我们地球之外的大气层中的许多尘埃颗粒相互作用扭曲了我们的光线。SPHERE包括自适应光学系统，可以调整一小部分镜面的形状，每秒可以变动1200次，来矫正光线。

在不久的将来，一个主镜直径为39米的“巨型天眼”ELT将会坐落在智利阿马索内斯山顶，并将天文观测提升到新的高度。ELT比世界上现存的所有反射望远镜加起来还要大，能够收集的光量将是目前最大光学望远镜的15倍。

主镜、二级镜、三级镜和自适应镜是ELT的精髓，它们的功能和精度都将打破记录。由于VLT所使用的8米左右的镜面已经达到了制造、运输和维护的极限，为了制造更大面积的镜面，主镜面被分解成798个小的六边形镜面，每个小镜面为1.4米宽。另外，绰号为“橡胶镜子”的镜面负责自适应光学。它的直径为2.6米，只有2毫米厚。该镜面有8000个控制单元，这些控制单元将根据大气或风力进行每秒数千次的调整。二级镜和三级镜负责收集和聚集光线。二级镜直径为4.2米，重3.5吨，这面镜子由德国铸造，冷却一年后，法国的专家们会打磨镜面，直到偏差值不超过15纳米。

2024年，当ELT指向智利的天空时，天文学家将能够聚焦于以前根本看不清的遥远天体，并且在未来数十年里，ELT都将是世界上最大的光学望远镜。不过天文学家们不会止步不前，未来的望远镜将会突破什么样的极限呢?让我们拭目以待。

（编辑：汽车网）

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