作者|馮梓洋
審核|丁乙
編輯|趙經(jīng)遠(yuǎn)
帕瑞納天文臺(Paranal Observatory)位于智利北部阿塔卡馬沙漠中的帕瑞納山,于1999年投入使用,是歐洲南方天文臺(European Southern Observatory, ESO)的三大觀測地之一。帕瑞納天文臺具有得天獨厚的天文觀測環(huán)境——海拔高達(dá)2635米、遠(yuǎn)離城市、氣候極為干燥,這使其成為了世界上觀測條件最好的天文觀測站之一。
帕瑞納天文臺鳥瞰圖(圖片來源:維基百科)
帕瑞納天文臺擁有多臺世界級的望遠(yuǎn)鏡,主要設(shè)備有:四臺8.2米口徑望遠(yuǎn)鏡組成的甚大望遠(yuǎn)鏡(Very Large Telescope, VLT)以及四臺1.8米口徑輔助望遠(yuǎn)鏡組成的甚大望遠(yuǎn)鏡干涉儀(VLT-Interferometer, VLTI)、4米口徑的可見光和紅外天文巡天望遠(yuǎn)鏡(Visible & Infrared Survey Telescope for Astronomy, VISTA)、2.6米口徑的VLT巡天望遠(yuǎn)鏡(VLT Survey Telescope, VST)、4臺1米口徑望遠(yuǎn)鏡組成的SPECULOOS南方天文臺、12臺0.2米口徑望遠(yuǎn)鏡組成的下一代凌星搜尋陣列(Next-Generation Transit Survey, NGTS)和列切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列(Cherenkov Telescope Array, CTA)等。
接下來就讓小星一一為你介紹這些設(shè)備。
甚大望遠(yuǎn)鏡
甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)是帕瑞納天文臺最大的望遠(yuǎn)鏡,也是世界上最先進(jìn)的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡之一。它由四臺獨立的8.2米口徑主望遠(yuǎn)鏡和四臺可移動的1.8米口徑輔助望遠(yuǎn)鏡組成。這四臺主望遠(yuǎn)鏡分別叫做安圖(Antu)、奎恩(Kueyen)、梅里帕爾(Melipal)和葉朋(Yepun),在當(dāng)?shù)氐耐林Z言中分別代表太陽、月亮、南十字星和金星。每臺主望遠(yuǎn)鏡都能探測到比肉眼所能看到的最暗天體還要暗約40億倍的天體。當(dāng)所有望遠(yuǎn)鏡組合在一起時,觀測精度可以達(dá)到 0.002 角秒,而在單望遠(yuǎn)鏡模式下,觀測精度約為0.05角秒。當(dāng)它們和輔助望遠(yuǎn)鏡同時使用時,可組成一個巨大的干涉儀。關(guān)于VLT參與的部分重大天文發(fā)現(xiàn),可以查看小星之前的文章哦:https://mp.weixin.qq.com/s/l_WoQ-kmjq1a1qyQN9N6Hg。
甚大望遠(yuǎn)鏡(VIT)(圖片來源:維基百科)
可見光和紅外天文巡天望遠(yuǎn)鏡
可見光和紅外天文巡天望遠(yuǎn)鏡(VISTA)是世界上最大的紅外波長巡天望遠(yuǎn)鏡,其主鏡直徑約為4.1米,中心有一個3噸重的巨型相機和六個先進(jìn)的紅外感應(yīng)探測器。VISTA主要用于紅外巡天和繪制星圖,所提供的巡天數(shù)據(jù)可以幫助科學(xué)家研究星系和星系團(tuán)的演化、發(fā)現(xiàn)遙遠(yuǎn)的類星體。
可見光和紅外天文巡天望遠(yuǎn)鏡(VISTA)(圖片來源:維基百科)
VLT巡天望遠(yuǎn)鏡
VLT巡天望遠(yuǎn)鏡(VST)于2011年投入使用,它的視場約為1平方度,能快速地拍攝大片天區(qū),彌補了VLT視場范圍小的缺陷。VST的主要功能是搜尋有趣的目標(biāo),以供VLT進(jìn)一步深入研究。和VLT一樣,VST覆蓋了從紫外線到可見光到近紅外線(0.3到1.0微米)的大范圍波長。VST由口徑為2.6米的主鏡和口徑為93.8厘米的副鏡組成,還配備了一個專用的寬視場相機OmegaCAM。OmegaCAM由 32 個2Kx4K CCD組成,共有2.68 億像素。憑借著其高精度的先進(jìn)設(shè)備,VST在諸多方面取得了重大研究成果。在宇宙學(xué)領(lǐng)域,VST瞄準(zhǔn)超新星,以確定宇宙距離尺度,幫助我們理解宇宙的膨脹。在星系天文學(xué)領(lǐng)域,VST用于尋找中高紅移星系、活動星系核和類星體,以加深我們對星系形成和宇宙早期歷史的理解。在行星科學(xué)領(lǐng)域,VST旨在發(fā)現(xiàn)和研究遙遠(yuǎn)的太陽系天體(如海王星外天體),以及尋找系外行星。
VLT巡天望遠(yuǎn)鏡(VST)(圖片來源ESO官網(wǎng))
近年來,除了以上三個主要設(shè)備以外,帕瑞納天文臺還運行了許多新項目。
SPECULOOS南方天文臺
SPECULOOS南方天文臺是SPECULOOS(Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars,意為“尋找與超冷恒星相食的宜居行星”)項目的一部分(該項目的另一部分名為SPECULOOS北方天文臺,位于北半球的泰德天文臺),由四個1米口徑的近紅外巡天望遠(yuǎn)鏡組成,分別以木星的四顆伽利略衛(wèi)星命名。SPECULOOS南方天文臺由程序自動控制,其任務(wù)是觀測足夠鄰近且明亮的超冷矮星,尋找凌星的系外行星,以便研究這些行星的大氣,從而尋找宜居行星。
SPECULOOS南方天文臺(圖片來源:ESO官網(wǎng))
下一代凌星搜尋陣列
下一代凌星搜尋陣列(NGTS)自2015年開始運作,由12個獨立的0.2米口徑望遠(yuǎn)鏡組成,視場可覆蓋 96平方度。它和SPECULOOS南方天文臺一樣也是由程序自動操作,持續(xù)監(jiān)測南半球的大量恒星,通過測光的方法,搜尋系外行星造成的凌星現(xiàn)象。該項目也有一個公眾科學(xué)項目,有興趣尋找系外行星的小伙伴不妨試試看:https://www.zooniverse.org/projects/mschwamb/planet-hunters-ngts。
帕瑞納行星搜尋陣列(NGTS)(來源:維基百科)
切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列
帕瑞納天文臺還擁有一個切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列(CTA)。這是一個全球性項目,另一個陣列位于西班牙帕爾馬島北部。CTA將對銀河系中心、大麥哲倫云、星系團(tuán)、活動星系核等多種目標(biāo)進(jìn)行觀測。利用它的觀測數(shù)據(jù),科學(xué)家可以了解高能粒子在宇宙演化中的影響,研究宇宙中最極端和最不尋常的現(xiàn)象。
藝術(shù)家繪制的CTA陣列想象圖(來源:維基百科)
參考資料
(1)ESO官網(wǎng),https://www.eso.org/public/teles-instr/paranal-observatory/
(2)歐洲南方天文臺,維基百科,https://en.wikipedia.org/wiki/European_Southern_Observatory
(3)帕瑞納天文臺,維基百科,https://en.wikipedia.org/wiki/Paranal_Observatory
(4)郭紅峰,歐洲南方天文臺甚大望遠(yuǎn)鏡,軍事文摘,2021年第10期
(5)VISTA望遠(yuǎn)鏡,維基百科,https://en.wikipedia.org/wiki/VISTA_(telescope)
(6)SPECULOOS 項目官網(wǎng),https://www.speculoos.uliege.be/cms/c_4259452/en/speculoos
(7)切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列,https://en.wikipedia.org/wiki/Cherenkov_Telescope_Array
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