作者:袁柳 来源:中国科学报 发布时间:2020/6/14 18:04:58
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NASA公布比邻星观测画面

 

NASA“新视野”号探测器的任务是测量两颗恒星与太阳系外围的距离。(图片来源:JHUAPL/MSFC/NASA)

曾拍下史上最清晰冥王星照片、刷新柯伊伯带天体观测记录的“新视野”号探测器再立新功:测出两颗恒星与太阳系外围的距离。

据《自然》报道,今年四月底,“新视野”号将主摄像头对准了两颗离太阳较近的恒星:比邻星和沃夫359,其中比邻星是离太阳最近的恒星,与太阳相距约4.2光年。

为准确测距,美国宇航局(NASA)让专业天文学家和业余爱好者在地球上同时拍摄这两颗恒星的照片。太阳与地球距离约1.5亿公里,而此时“新视野”号与地球的距离约是太阳与地球距离的46倍。

正因地球和“新视野”号两个视点的间隔足够远,测量条件比大多数地球附近的太空望远镜都更有优势。天文学家可以通过更大的视差角度,计算两颗恒星与地球间的距离。

视差测距由来已久,工作原理与双目视觉相同。把两只眼指向同一个目标,人们可据此粗略估计到该目标的距离。欧洲空间局盖亚探测器拍摄的银河系最复杂3D地图,也是利用这一原理完成的。

“盖亚的工作令人印象深刻,但人们无法直观地看到”,“新视野”项目成员、美国国家光学红外天文研究实验室的天文学家托德·劳尔表示——由于视差角较小,盖亚用数字表格的形式呈现结果。但劳尔也指出,“新视野”号的测量精度比盖亚低几个数量级。

因为视差足够大,人们可以直接看到比邻星的观测照片:一张来自柯伊伯带,另一张来自地球。两张观测图像结合在一起,可以直接得到视差角,人们可以看到恒星明显的位置偏移。

当观测点位于地月系统以外的深空,许多天文观测效果会更理想,比如排除地月系统的干扰、离太阳光照更远、得到更精准的视差等。

虽然离得足够远并不是判定天文学观测成果优劣的唯一指标,但有些观测的确是“距离产生美”。

比如猎户座第二亮星参宿四(Betelgeuse),每年4月到7月,由于参宿四离太阳过近,人们无法进行精确测量。今年7月,NASA的“好奇”号探测器将在火星对参宿四展开观测。

再如欧洲空间局计划在2034年将把空间天线激光干涉仪(LISA)送上太空,排除地球的干扰,人们可以在火星表面更好地观察天体。

但探测器进入深空,意味着要对仪器设备做大量调试。以盖亚为例,如果能有更远的运行轨道,它的测量精度将更高。但盖亚需要绕太阳公转多次,并反复测量以获得较好的视差,运行轨道成倍扩大,意味着运行时间也会随之变长。

 
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