作者│杜戀

審核│丁乙

編輯│趙經(jīng)遠

位于美國加利福尼亞州圣迭戈北部的帕洛瑪山，葉繁枝密，景色宜人。在海拔1706米的帕洛瑪山頂，有一座舉世矚目的天文臺——帕洛瑪山天文臺。這座天文臺是在美國天文學家喬治·埃勒里·海爾的領導下，由洛克菲勒基金會捐款，在1928年建成，迄今已有近百年歷史。豐富的歷史底蘊和大量突破性的科學發(fā)現(xiàn)，使其成為無數(shù)天文學家和天文愛好者心目中的圣地。

帕洛瑪山天文臺鳥瞰圖（圖片來源:Palomar Observatory官網(wǎng)）

帕洛瑪山天文臺由加州理工學院運營，目前在工作中的有海爾望遠鏡（Hale Telescope）、塞繆爾·奧欣望遠鏡（Samuel Oschin Telescope）和60英寸（1.5米）反射望遠鏡等多臺設施。除此以外，該天文臺還曾運行有帕洛瑪試驗臺干涉儀（Palomar Testbed Interferometer, PTI）、18英寸（0.46米）施密特望遠鏡與0.1米帕洛瑪行星搜尋望遠鏡（PPST）等已退役的設施。

海爾望遠鏡于1949年初投入使用，美國天文學家埃德溫·哈勃是這臺望遠鏡的第一位使用者。這是一架運用了許多新技術的反射式望遠鏡，以其設計者喬治·埃勒里·海爾的名字命名，它的口徑達到了5.1米，就像一只巨大的眼睛吸收著來自宇宙的光。在剛建成的時候，它是世界上口徑最大的光學望遠鏡，直到1975年前蘇聯(lián)制造出6米口徑的經(jīng)緯臺式大型望遠鏡（BTA-6）才被取代。不過，由于制造問題及氣候等因素的影響，前蘇聯(lián)的BTA-6始終沒有發(fā)揮出應有的能力，因此海爾望遠鏡在很長時間里都是現(xiàn)代天文學的主力觀測儀器，參與了太陽系天體研究、尋找系外行星、恒星形成及演化分析以及遙遠星系表征等工作中，為天文學研究做出了重要貢獻。海爾望遠鏡配備了許多現(xiàn)代觀測儀器，其成像儀器包含兩個廣角相機：帕洛瑪晶圓級成像儀（WaSP）、寬視場紅外相機（WIRC），它們均安裝在望遠鏡主焦點上，視場分別為24角分和8.9角分；在主焦點處還配備了快速成像相機，用于觀測快速變化的天體；卡塞格林焦點主要進行光譜觀測，配備了三臺光譜儀；此外，海爾望遠鏡還搭配了自適應光學系統(tǒng)，這使其分辨率接近衍射極限，若結(jié)合幸運成像技術，分辨率甚至可以達到0.04角秒，是哈勃空間望遠鏡的三倍。

海爾望遠鏡（圖片來源:Palomar Observatory官網(wǎng)）

1.22米口徑的塞繆爾·奧欣望遠鏡于1948年建成，這是一臺寬視場巡天望遠鏡，此前曾運行了帕洛瑪天文臺巡天（POSS）、近地小行星追蹤（NEAT）、類星體赤道巡天（QUEST）、帕洛瑪暫現(xiàn)源工廠（PTF）等大名鼎鼎的巡天項目。自2017年至今，這臺望遠鏡開始運行茨威基暫現(xiàn)源設施（Zwicky Transient Facility, ZTF），該項目配備了16個6K×6K CCD探測器，視場達到了驚人的47平方度，是海爾望遠鏡的數(shù)百倍。目前，塞繆爾·奧欣望遠鏡是通過遠程控制的，每晚可以自動化地掃描天空，尋找新星、超新星等暫現(xiàn)天體及小行星、彗星等太陽系天體，獲得了非常豐富的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了大量新天體。

星空下的塞繆爾·奧欣望遠鏡（圖片來源:Palomar Observatory官網(wǎng)）

60英寸（1.5米）反射望遠鏡是為了分擔海爾望遠鏡的部分工作而建造的，于1970年投入使用。這臺望遠鏡采用里奇-克萊琴（RC）結(jié)構，其主鏡和副鏡均為雙曲反射面。自2004年來，這臺望遠鏡也采用自動化觀測的模式運行。它目前配備了光學成像相機和積分場光譜儀，可以迅速對ZTF等巡天項目發(fā)現(xiàn)的天體進行后隨觀測并分類。此外，它也是測試新儀器技術的平臺。

60英寸望遠鏡（圖片來源:Palomar Observatory官網(wǎng)）

口徑40 英寸（1.0米）的寬視場紅外暫現(xiàn)源探測器（WINTER）于2023年投入運行，它配備了6個2K×1K的紅外傳感器，觀測波長范圍在900～1700納米，其視場約為1平方度，主要目標是搜尋ZTF無法發(fā)現(xiàn)的紅外暫現(xiàn)源。

寬視場紅外探測器（中下）和海爾望遠鏡（右上）（圖片來源:WINTER官網(wǎng)）

帕洛瑪山天文臺建成至今取得了很多重大天文學發(fā)現(xiàn)。它不僅發(fā)現(xiàn)過大量的超新星、小行星、彗星，還幫助天文學家們驗證了許多天文學理論。比如：1993年，美國天文學家蘇梅克夫婦和天文愛好者大衛(wèi)·列維在這里發(fā)現(xiàn)了蘇梅克-列維9號彗星，這顆彗星在1994年與木星相撞，這是人類第一次觀測到天體撞擊的現(xiàn)象；1963年，荷蘭天文學家馬丁·施密特和他的同事使用海爾望遠鏡發(fā)現(xiàn)了第一個類星體3C273；2001至2008年間，美國天文學家邁克·布朗及其團隊使用塞繆爾·奧欣望遠鏡發(fā)現(xiàn)了許多體積較大的海外天體，導致國際天文學聯(lián)合會重新思考行星的定義，并最終在2006年將冥王星重新分類為矮行星；1994年，印度裔美籍天文學家什里帕德·庫爾卡尼等人使用帕洛瑪山天文臺60英寸望遠鏡發(fā)現(xiàn)了第一顆褐矮星Gliese 229B。除此之外，帕洛瑪山天文臺還取得了許多其他重要發(fā)現(xiàn)，由于篇幅所限，這里不再贅述，感興趣的小伙伴可自行查找。

期待這座帕洛瑪山上的明珠能繼續(xù)在山巔之上熠熠生輝，為天文學帶來更多的發(fā)現(xiàn)。

參考文獻

1、舒錫莉主編，圖說天文學，化學工業(yè)出版社，2020.7

2、鈕衛(wèi)星著，天文學的歷史，江蘇人民出版社，2013.10

3、About Palomar Observatory,PALOMAR OBSERVATORY,https://sites.astro.caltech.edu/palomar/about/

4、The 200-inch(5.1-meter)Hale Telescope,PALOMAR OBSERVATORY, https://sites.astro.caltech.edu/palomar/about/telescopes/hale.html

5、The 48-inch (1.2-meter) Samuel Oschin Telescope,PALOMAR OBSERVATORY,https://sites.astro.caltech.edu/palomar/about/telescopes/oschin.html

6、The 60-inch (1.5-meter) Telescope,PALOMAR OBSERVATORY,https://sites.astro.caltech.edu/palomar/about/telescopes/60-inch.html

7、向娥,盧曉猛,毛永娜,姜曉軍.幸運成像技術在天文觀測中的應用[J].天文學進展,2015(3):363-375.

8、Palomar Observatory，wikipedia，https://en.m.wikipedia.org/wiki/Palomar_Observatory

9、Samuel Oschin telescope，wikipedia，https://en.m.wikipedia.org/wiki/Samuel_Oschin_telescope

10、WINTER官網(wǎng)，http://winter.caltech.edu/login

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