第一道光!

欧洲新建天文台的四架望远镜中的第一架睁开了观测宇宙的眼睛

图片来源:欧洲南方天文台

目标远大。 位于智利帕拉纳尔山的8米望远镜于5月25日晚开始记录其第一批科学数据。这架望远镜本身就很强大,但它只是计划于2003年完工的天文台的四分之一。

在智利偏远沙漠中寒冷、无云的5月25日夜晚,一个巨大的保护罩滑开,将一架巨大的望远镜暴露在遥远恒星和星系的微弱光线下。当微弱的光线反射到其闪闪发光、新镀膜的直径为8.2米的镜子上时,该仪器开始收集其第一批科学数据——天文学家称之为“第一道光”的望远镜生涯中仅有一次的事件。

一天后,来自欧洲南方天文台(一个由10个国家组成的联盟,正在建设新的天文台)的欣喜若狂的天文学家在德国加兴的欧洲南方天文台总部以及成员国其他九个地点举行庆祝活动,发布了新望远镜记录的第一批图像——该地点正在建造的四架望远镜中的第一架。“即使在评估的这个非常早期的阶段,我们也可以自信地说,第一架8米望远镜的技术性能在各个方面都达到或超过了我们的预期,”欧洲南方天文台总干事里卡多·贾科尼在加兴的讲话中说道。


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位于帕拉纳尔山的新望远镜是欧洲国家为重夺自伽利略时代以来在光学天文学领域的领导地位而制定的雄心勃勃的计划的基石。当它在2003年完工时,这四个望远镜阵列,称为VLT(即甚大望远镜),将构成世界上最强大的地面光学和红外天文台。其分辨遥远物体的能力将与太空中的望远镜(如美国的哈勃太空望远镜)相媲美,甚至有时会超过它们。“对于欧洲来说,这标志着本世纪首次在地面光学和红外天文学领域实现了一项与世界上任何可用的设施相当或超过的设施,”贾科尼说。

镜子,镜子

VLT的规划始于20世纪70年代末,该项目于1987年12月全面展开。准备第一单元的最后一步是在直径为8.2米的镜子上涂上一层薄薄的铝涂层。唯一更大的镜子是位于夏威夷莫纳基亚山的美国凯克天文台的10米望远镜。涂层操作是在一个巨大的真空室中完成的,于5月20日在帕拉纳尔完成,镜子于5月21日安装在望远镜外壳中。在接下来的四天里,对仪器的跟踪和分辨能力进行了一系列测试,最终在5月25日实现了第一道光。

计划中的天文台采用了先进的技术,这将使其成为有史以来最复杂的设施。根据薄蜂窝设计铸造的主玻璃镜子位于一个由150个计算机控制的执行器组成的系统上,这些执行器可以略微弯曲它们以产生精确的变形。这个系统,称为主动光学系统,允许操作员调整透镜以补偿会扭曲图像的像差。第二组较小的镜子——将光线反射到观察和记录仪器——也是计算机控制的。

天文学家将能够将来自四个望远镜的光线组合成单个图像,一旦完成,就可以产生相当于直径为16米的望远镜的效果。他们还有另一个绝招;望远镜阵列的设计目的是作为干涉仪运行——一种组合来自各种望远镜的光波模式的设备。许多此类项目被认为是光学天文学的前沿,正在世界各地进行。

使用多个望远镜作为干涉仪的结果是形成一个直径为100米或更大的“虚拟镜”。这项技术将为VLT(迄今为止最大的)提供对宇宙中遥远物体无与伦比的分辨能力。“这很可能在相当长一段时间内保持人类所能达到的最高角分辨率,或者至少直到我们可以弄清楚如何从太空利用相隔数百公里的单个望远镜来实现这一点,”VLT项目科学家弗朗西斯科·帕雷斯告诉《大众科学》说。

来自望远镜的数据通过专用卫星链路传输到德国的欧洲南方天文台总部,在那里进行解释和存档。

完美图像

欧洲人已经选择了他们的目标。VLT将用于搜索绕遥远恒星运行的行星,研究恒星形成和早期恒星演化,并监测恒星表面结构。它还将能够探测我们自己的银河系内部。

有意的变形

尽管在整个装置完成之前还需要做大量工作,但迄今为止发布的一些图像已经让许多天文学家确信,帕拉纳尔可能会超过许多著名的地球天文台。测试表明,该望远镜在成像微弱和遥远的物体以及捕捉到任何地面望远镜从未达到的精细细节方面具有真正的实力。

这个复杂设施的调试和科学验证阶段将持续到1999年4月1日。从那时起,该设施将向来访天文学家的研究开放。如果眼见为实,我们可以期待一系列新的发现,这些发现将与哈勃和凯克最近的成功相媲美。

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