帕瑞纳天文台 – 星明天文台

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作者|刘少华

审核|邹乾一、赵经远

编辑|席宇博

帕瑞纳天文台

Space Day of ChinParanal Observatorya

帕瑞纳天文台（图片来源：ESO官网）

帕瑞纳天文台（Paranal Observatory）是欧洲南方天文台（ESO）三大观测地之一，位于智利北部阿塔卡马沙漠中的帕瑞纳山(海拔2635米)，著名的甚大望远镜阵列(VLT)就安放于此。20世纪90年代，欧洲南方天文台已经拥有了大量望远镜，由于当时ESO的拉西拉天文台望远镜数量已经够多了，无法放置更多的望远镜，于是选择了拉西拉山以北约600千米的帕瑞纳山作为甚大望远镜的地址，建造了帕瑞纳天文台，并于1999年开始投入使用。

VLT示意图（图片来源自ESO官网）

甚大望远镜阵列（VLT)由四台口径8.2米的主望远镜组成，理想情况下VLT组成的光干涉阵列可等效单台口径达16米的巨型望远镜。VLT耗资超过5亿美元，不仅是欧洲地面天文学的旗舰设施，更是世界上最先进的光学望远镜之一，每台成员镜单独使用可以在一小时的曝光中获得微弱至30星等的天体图像（注：良好的天光背景亮度约为22星等，相当于比天光背景还暗弱约1600倍（需经过后期处理））。四台望远镜均用当地的土著语言命名，分别叫做安图（Antu）、奎恩（Kueyen）、梅里帕尔（Melipal）和叶朋（Yepun），这是马普切语言中太阳、月亮、南十字星和金星的名字。在2005年和2006年补充了4台口径1.8米的辅助望远镜，共同构成了甚大望远镜干涉仪(VLTI)，8台望远镜一起工作形成了一个巨大的“干涉仪”，可提供毫角秒级的图像以及10微角秒精度的天体测量。

另外帕瑞纳天文台还放置了4米口径的可见光和红外巡天望远镜（VISTA）与2.5米口径的VLT巡天望远镜（VST）。

ELT示意图（图片来源自：ESO官网）

如今欧洲天文台（ESO）雄心勃勃计划建设下一代望远镜—欧洲特大望远镜（ELT），计划建设于距离帕瑞纳天文台相距20公里的Cerro Armazones山上。ELT将成为世界上最大的光学/近红外望远镜，主镜直径几乎达到了足球场长度的一半，比墨西哥城附近的古代太阳金字塔还要高出不少。口径达到了39.3米，由133个不同类型的子镜面构成，ELT可能会彻底改变我们对宇宙的感知。

世界各地的天文学家利用甚大望远镜阵列以及其他ESO的望远镜发现众多宇宙的奥秘，而这一步伐会一直进行下去。让我们了解一下过去VLT参与的几大重大天文发现。

1、发现拥有众多类地行星的恒星系统TRAPPIST-1

2017年2月，天文学家在距离我们仅40光年的地方发现了一个由七颗地球大小的行星组成的系统。这一发现使用了地面和太空的多个望远镜，包括ESO的甚大望远镜。其中三颗行星位于宜居带，其表面可能藏有水组成海洋，增加了恒星系统存在生命的可能性。这是目前发现类地行星最多的恒星系统，也是位于宜居带中的行星数量最多的系外世界。

恒星系统TRAPPIST-1示意图（图片源自于：ESO官网）

2、首次精确测量早期时代的宇宙背景温度

2008年，甚大望远镜首次在距离近110亿光年远的星系中检测到一氧化碳分子，使得天文学家能够凭借这一发现在如此遥远的距离上获得对宇宙的温度进行最精确的测量。

早期时代的宇宙背景温度示意图（图片源自于：ESO官网）

3、首次解析超级地球系外行星的大气构成

2010年，天文学家通过甚大望远镜首次分析了超级地球GJ 1214b的大气层。GJ 1214b在其母星前面经过，恒星辐射的光线穿过该行星的大气时，特定波长的光会被吸收，当地面的望远镜接收到这些光线后，通过分析光谱，天文学家发现这颗行星要么富含水蒸汽，要么就是被云或雾霾覆盖，类似于我们在太阳系的金星和土卫六中所见的现象。