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第三章 光行差

奇葩叔叔 2020-10-18 18:28:26
由波长曲线,暗线,连续发射线共同组成。并且红移与蓝移的种类也很多,并不只是一种。)  当伯格在电脑上再打开奥拉克发来的星域图时,突然间很羡慕嫉妒直接以及控制哈勃太空望远镜的家伙们,起码通过H-alpha波段仔细观察宇宙会有些色彩,而也不是这种单调乏味到让人迷迷糊糊的图片。伯怪就怪地球运动的速度实在太慢,而人类依赖的是肉眼去感知外界光源与色彩,这种生物体进化中的缺憾与生俱来。。...

未知的轮回

推荐指数:10分

《未知的轮回》在线阅读

  用肉眼直接通过太空望远镜观察宇宙,结果其实很无奈。不是黑的什么都看不到,就是白的什么都看不清,好像宇宙只有黑白两色。

  怪就怪地球运动的速度实在太慢,而人类依赖的是肉眼去感知外界光源与色彩,这种生物体进化中的缺憾与生俱来。

  (作者:平常说的星体红移与蓝移是进行光谱比对后的结果。如果想要肉眼能直接分辨,相对运动的最低速度要求4万公里/秒,外加一个好眼神。天文中的光谱不是日常生活中的七彩带,而是由波长曲线,暗线,发射线组成。而且红移与蓝移的种类也很多,并不只一种。)

  当伯格在电脑上打开奥拉克发来的星域图时,忽然很羡慕直接控制哈勃太空望远镜的家伙们,至少通过H-alpha波段观察宇宙会有些色彩,而不是这种单调到让人迷糊的图片。伯格瞄了几眼星域图,实在提前不起兴致细看,转而打开天文台使用时间列表。

  南双子星望远镜下一次轮到美国使用的时间要从2016年2月份开始,伯格把奥拉克的申请加了进去,注明是来自KPNO(基特峰天文台),按照规定也把奥拉克的那组星域图放在NOAO(美国国家光学天文台)内部网络上。接下去就是由上级考评了,一般情况来自内部人员的申请不会被拒绝。

  由NOAO下属的几个地面天文台之间,一贯有互相协助的默契,包括KPNO(基特峰天文台),CTIO(托洛洛山美洲际天文台),NGSC(光学天文台双子科学中心),NSO(太阳天文台)。每一个天文台又管理着若干个光学太空望远镜。而日常工作由AURA(天文研究协会)负责。

  伯格的工作很繁忙,很快就忘记了这件小事。以至于两个小时后接到自己的上级主管AURA(天文研究协会)研究主任鲍曼博士的电话时,还愣住了一会才反应过来。

  “KPNO提交的星域图经过了修正吗?”电话里鲍曼博士的声音很严肃。为NOAO工作的30年里,几乎所有的重大天文发现都有鲍曼的参与。

  “是原图,没有处理过。”伯格想了想回答道。如果不是原图,那么奥拉克会提前说明,这是一般常识。

  “用的望远镜带有自适性光学吗?”(作者:自适性光学系统AOS用于消除大气抖动影响带来的像差。)

  “肯定有的。”鲍曼博士问的很快,伯格完全是下意识的回答着主任的提问。

  “那好,你现在安排人员去夏威夷瓦梅亚(Waimea)。我准备让凯克Ⅰ型追踪那片星域,如果有必要,凯克Ⅱ型也加入,将会联合Ⅰ型一起探测。最迟三天后,开始观测。”

  “嗯?!哦!哦!好的,我会尽快安排。”伯格满头雾水,直到挂上电话还没弄明白到底发生了什么事。

  夏威夷的瓦梅亚(Waimea)是数据处理中心,使用望远镜的科研人员都在那里远程接收数据(望远镜所在的莫纳克亚山海拔有4200多米,没几个人想上去)。望远镜的使用时间由工作伙伴共同分享。加州理工学院、夏威夷大学和加州大学受理自己研究员的提案,美国国家航空航天局则接受来自全美国各地研究人员的提案,NOAO(美国国家光学天文台)受理来自世界的研究人员的提案。

  “每个人都能要求我干这干那。”伯格嘴里嘟囔着,翻出员工名单开始选择合适的人员。NOAO与AURA内部的科研项目是不会委托某个大学或者科研机构去做,都是调派自己的直属员工。

  “如果我没记错,凯克望远镜是口径是十米的大家伙啊!凯克Ⅰ型与Ⅱ型联合起来形成凯克干涉仪。那是相当于85米口径的单一望远镜啊!”伯格看着人员列表,忽然想起凯克望远镜的资料,心里一惊。

  “奥克的图片里到底有什么?”伯格好奇的把图片又翻了出来,只看了一会就放弃了。

  伯格自嘲的笑了笑:“好吧,既然奥克没弄明白,我估计也一样。”

  实际上凯克望远镜比伯格记忆中更厉害。

  凯克望远镜是世界上最大的红外/近红外线望远镜,每架凯克望远镜的架台都是经纬仪(测量角度用)的设计,由36片口径1.8米厚度10cm的六角形镜片组合而成。安装有主动光学系统,联结在电脑的传感器和控制系统,能调整每一片镜片和相邻镜片的位置偏差达到4毫米的准确性。每秒两次的调整可以有效的矫正来自重力所造成的变形。

  焦面设备有三个:近红外照相机、高分辨率CCD探测器,还有高色散光谱仪。这让它具有大面阵设计像素矩阵4K×4K,极限空间分辨率可达到4.6lp/mm,防X射线辐射......

  简单说,除了直接安放在太空中的望远镜之外,这家伙是地面上最强大的存在,而且实际观测结果证明它并不比哈勃太空望远镜之类的差。

  伯格看了看时间,还好智利与亚利桑那州只是季节不同,时差倒不大。伯格没多想,直接拨通了奥拉克的电话。既然这是奥拉克的项目,那么按道理他有绝对的优先权参与进来。虽然与申请望远镜不太一样,但他肯定不会拒绝。

  “嗨!奥克。”另外一头刚接起电话,伯格就迫不及待的兴高采烈地说道:“准备一下,去夏威夷吧!你要记得,这一次你欠了我一个大人情!......我给你弄到了凯克望远镜!吃惊吧?......上面的头头同意了......放心,是鲍曼博士提议的......哈哈哈哈......三天后开始观测,你最好立刻去定机票......记得,给我带礼物回来啊!......”

  奥拉克有能不太相信,挂上电话还愣了许久。

  “我漏掉了什么吗?”奥拉克又一次看了看那组星域图。

  *************************

  同样一幅星域图,奥拉克只觉得很奇怪,伯格是看不明白也懒得看,但对于鲍曼博士而言,则是完完全全的震惊。

  在这一组24张星域图的中间部分,在放大了若干倍之后,仍旧要仔细分辨才能在一片光幕的背景中,发现那三个始终待在中央的黑点。

  拍摄这组图片需要6个月。放在宇宙时空中,这么一点点时间,那些亿万光年之外的星体运动带来的位置改变是很难察觉的......应该说,有人类历史以来,头顶的星空的位置就基本没有过变化。

  不过,宇宙是三维时空。

  所以,我们实际是站在地面上,把头顶的天空当作了一个平面,一块画布,一张白纸......然后,用经纬度为横线与竖线画出一块块区域......日复一日的观察星空,慢慢确认出会固定出现在某个区域内的星体......最后把星空分成一个个星区与星座。

  在现代科技的帮助下,用望远镜能大大的拉近地球与遥远天体的距离。但是,这会带来新的问题。-----地球在运动,不光是自转,还有围绕太阳的公转。

  由于地球的这两种运动,在地球上看到的天体方向,并不是它的真实方向,而是地球的运动速度与来自天体的光的速度合成之后的方向。这两种方向之间的差,就是光行差。---而且有两种,地球公转的差叫周年光行差,地球自转的差叫周日光行差。

  那么,鲍曼博士遇上的问题是......虽然奥拉克提供的是没有经过修正的原图,但望远镜带有自适性光学系统,所以因为大气的原因照成图片偏移的可能性不存在。

  六个月的时间,从地面上看星空,可以用斗转星移来形容。实际上,第一张图片与最后一张图片,拍摄的位置已经有了相当大的改变......(作者:每一个星域都有最适合观察的时间,最明显的莫过于黄道12宫。圣斗士看过没?你是什么星座的?)

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