望向深空的“大眼睛”
2017-12-04 08:20:18    《中国中学生报》 人参与 0评论
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  2000 年, 欧洲天文学家希望能更清楚地看到最遥远的星系,但在操作一些大型望远镜的时候,比如加那利大型望远镜(位于大西洋加那利群岛)或者甚大望远镜(位于智利帕拉那山),它们能够识别宇宙中遥远的天体, 却无法揭示其细节。所以, 欧洲南方天文台(ESO)理事会提出了一个全球性的项目——欧洲极大望远镜项目(E-ELT),这个项目预计最终的耗资约为10 亿美元,于2024 年投入使用。
  西蒙· 莫里斯是英国杜汉姆大学的物理学教授, 也是ESO 理事会的英国天文学家代表。他一直对第一代星系的形成非常感兴趣。他认为借助E-ELT,人们可以看到远处的太空正从中性状态变为电离状态,而在这一时期形成的物质,基本上构成了宇宙。
  这时候,一些星系正在形成,目前的大型天文望远镜只能勉强检测到它们, 几乎不能进行光谱检测。
  而利用未来的E-ELT, 人们将能够用更清晰视野观望遥远的宇宙,它有能力看到大爆炸之后约10亿年的光。它可关注宇宙的第一代星系在“宇宙时间表”中是如何演变和转换的。人们将有机会研究宇宙中心的古代组成要素:原始的恒星、行星和黑洞,以及天文学中另一具有强大吸引力的神秘领域:太阳系外行星。
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  也许,EELT还能帮助科学家寻找和地球相似的星球(有可能适合人类生存的类地行星)。
  E-ELT 将建在智利北部的一座被称为阿玛索内斯山的山上,这里拥有高晴空率,使其成为凝视星星的理想位置。人们已经进行了第一阶段的施工。2014 年6 月实施山体爆炸,清走阿玛索内斯山的数百万颗碎岩石,将山的高度降低了40 米, 因此,你最终将看到E-ELT 坐落于海拔3060 米的山上。
  那么,E-ELT 如何以前所未闻的清晰度捕捉遥远年代的宇宙呢?那就要从它的组成构造说起了。E-ELT 的光学系统由独创的5 个镜面组成。巨大的主镜直径达39.3 米,由798 个六边形镜面组成;二次反射镜宽4.2 米,三次反射镜也有3.75米宽,另外两个镜面是用来消除大气湍流的影响。
  E-ELT 捕获的光线,相当于地球上所有其他8 ~ 10 米大的天文望远镜的光线量的总和,是人类眼睛捕获量的1 亿倍,清晰度是人眼的亿万倍。因此,它能“看清”遥远宇宙中黑暗的天体(“暗”并不代表天体距离地球较远,例如行星通常会比恒星暗些。但在大多数情况下,天体距离地球相当远)。
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  望远镜主镜的大小最初是设定为42 米,后来为了降低项目经费预算,又将主镜直径减到39.3 米。这看似微小的2.7 米调整会对E-ELT的能力产生影响吗?
  由于角分辨与主反射镜的直径呈线性减小,所以这一微小的调整对宇宙的细节观察影响不大。然而,直径的减少代表着镜面面积的减少,使望远镜的灵敏度产生了很大的差异——收集光子的数目减少了,可能难以直接观察太阳系外行星。
  然而,它仍然比其他竞争对手更敏感,能提供至关重要的早期宇宙光学信息。
海信 摘自 奥秘

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