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            最近位于智利的歐洲南方天文臺用甚大望遠鏡給海王星拍

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            最近,位于智利的歐洲南方天文臺用甚大望遠鏡(VLT)給海王星拍了一張新的照片。

            歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡采用新的自適應光學技術拍攝的海王星。圖片來源:ESO網站

            看上去平平無奇對不對?甚至比不上旅行者2號探測器在1989年拍下的那張經典影像。不過,可以飛掠海王星拍照的探測器并不是說有就有的。想得到新的圖像,科學家就得在距離海王星47億千米外的地球上想辦法。

            1989年8月25日,旅行者2號探測器在飛掠海王星時拍攝到它的全貌。圖片來源:NASA網站

            在以前,科學家得動用哈勃太空望遠鏡。在地面上并非不能觀測到海王星,只是,想拍到媲美太空望遠鏡的清晰照片可不太現實。

            因為,地球有著一層厚厚的大氣層。這層大氣并不是靜止的,它時刻流動,可以扭曲太空中物體的外觀,讓星星看起來一閃一閃,也讓遙遠的天體像蒙了一層面紗般模糊。

            修正了大氣擾動的圖像(左)以及未經過修整的圖像(右)。圖片來源:ESO網站

            所以,想從地面觀測遙遠的天體,就必須找到一種方法來修正這種模糊。除了選擇在大氣流動不那么???烈的地方建造望遠鏡,天文學家還采用了一套特別的方法——測量大氣造成模糊的程度,在拍攝圖像的同時“減”去這種模糊。

            怎樣確定這種模糊的程度呢?這就要用到激光了。天文學家在觀測時會往夜空中投射激光,在大氣高層人為制造出一個或者多個星點,用來測量大氣層造成的模糊程度。計算機會對望遠鏡鏡面的形狀作出實時調整,把天體圖像的模糊程度減少到最低。這種方法,被叫做自適應光學。

            VLT由4臺口徑8.2米的望遠鏡組成。在其中一臺望遠鏡上,歐南臺的科學家開發出一種新的自適應光學模式。觀測時,這臺望遠鏡將4束明亮的激光投向天空,并依照激光星點的抖動實時調整副鏡鏡面的形狀。這樣的調整,每秒鐘可以進行上千次。

            自適應光學系統正在工作,四束激光同時亮起,指向遙遠的夜空。圖片來源:ESO網站

            通過稱為激光斷層掃描的新技術,這臺望遠鏡在觀測很小一塊天空的時候,能夠測量并抵消大氣層不同高度的全部抖動,從而無視大氣層的干擾,達到望遠鏡理論上的觀測清晰度。開頭的那幅海王星的照片,就是這一技術的首次演示。這張照片的清晰度,已經超過了在太空中運行的哈勃望遠鏡。

            VLT拍攝的海王星(左)與哈勃望遠鏡拍攝的海王星(右)對比。可以看出左邊的圖像更加清晰。圖片來源:ESO網站

            這樣的話,會不會有一天,我們再也不需要太空望遠鏡了?當然不會。地面觀測不僅需要解決大氣的擾動,也會面臨越來越嚴重的光污??問題。而紅外線、紫外線以及X射線,因為很難穿過大氣,也必須通過太空望遠鏡才能觀測。無論是地面望遠鏡還是太空望遠鏡,都有其不可替代的作用。

            隨著這類技術的成熟,以及未來更大型的地面光學望遠鏡的落成,可以預期,我們會看到越來越多更清晰的太空影像。有點等不急想要看更多了呢!

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