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欧洲南方天文台(二)——帕瑞纳天文台

作者|冯梓洋

审核|丁   乙 

编辑|席宇博

本文约2000字,阅读约需5分钟

帕瑞纳天文台(Paranal Observatory)位于智利北部阿塔卡马沙漠中的帕瑞纳山,于1999年投入使用,是欧洲南方天文台(European Southern Observatory, ESO)的三大观测地之一。帕瑞纳天文台具有得天独厚的环境——海拔高达2635米、远离城市、气候极为干燥,这使得其成为了世界上观测条件最好的天文观测站之一。

帕瑞纳天文台鸟瞰图(图片来源:维基百科)

帕瑞纳天文台拥有多台世界级的望远镜,主要设备有:四台8.2米口径望远镜组成的甚大望远镜(Very Large Telescope, VLT)以及四台1.8米口径辅助望远镜组成的甚大望远镜干涉仪(VLT-Interferometer, VLTI)、4米口径的可见光和红外天文巡天望远镜(Visible & Infrared Survey Telescope for Astronomy, VISTA)、2.6米口径的VLT巡天望远镜(VLT Survey Telescope, VST)、4台1米口径望远镜组成的SPECULOOS南方天文台、12台0.2米口径望远镜组成的下一代凌星搜寻阵列(Next-Generation Transit Survey, NGTS)和列切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array, CTA)等。

接下来就让小星一一为你介绍这些设备。

甚大望远镜

甚大望远镜(VLT)是帕瑞纳天文台最大的望远镜,也是世界上最先进的光学望远镜之一。它由四台独立的8.2米口径主望远镜和四台可移动的1.8米口径辅助望远镜组成。这四台主望远镜分别叫做安图(Antu)、奎恩(Kueyen)、梅里帕尔(Melipal)和叶朋(Yepun),在当地的土著语言中分别代表太阳、月亮、南十字星和金星。每台主望远镜都能探测到比肉眼所能看到的最暗天体还要暗约40亿倍的天体。当所有望远镜组合在一起时,观测精度可以达到 0.002 角秒,而在单望远镜模式下,观测精度约为0.05角秒。当它们和辅助望远镜同时使用时,可组成一个巨大的干涉仪。关于VLT参与的部分重大天文发现,可以查看小星之前的文章哦:

https://mp.weixin.qq.com/s/l_WoQ-kmjq1a1qyQN9N6Hg。

甚大望远镜(VIT)(图片来源:维基百科)

可见光和红外天文巡天望远镜

可见光和红外天文巡天望远镜(VISTA)是世界上最大的红外波长巡天望远镜,其主镜直径约为4.1米,中心有一个3吨重的巨型相机和六个先进的红外感应探测器。VISTA主要用于红外巡天和绘制星图,所提供的巡天数据可以帮助科学家研究星系和星系团的演化、发现遥远的类星体。

可见光和红外天文巡天望远镜(VISTA)(图片来源:维基百科)

VLT巡天望远镜

VLT巡天望远镜(VST)于2011年投入使用,它的视场约为1平方度,能快速地拍摄大片天区,弥补了VLT视场范围小的缺陷。VST的主要功能是搜寻有趣的目标,以供VLT进一步深入研究。和VLT一样,VST覆盖了从紫外线到可见光到近红外线(0.3到1.0微米)的大范围波长。VST由口径为2.6米的主镜和口径为93.8厘米的副镜组成,还配备了一个专用的宽视场相机OmegaCAM。OmegaCAM由 32 个2Kx4K CCD组成,共有2.68 亿像素。凭借着其高精度的先进设备,VST在诸多方面取得了重大研究成果。在宇宙学领域,VST瞄准超新星,以确定宇宙距离尺度,帮助我们理解宇宙的膨胀。在星系天文学领域,VST用于寻找中高红移星系、活动星系核和类星体,以加深我们对星系形成和宇宙早期历史的理解。在行星科学领域,VST旨在发现和研究遥远的太阳系天体(如海王星外天体),以及寻找系外行星。

VLT巡天望远镜(VST)(图片来源ESO官网)

近年来,除了以上三个主要设备以外,帕瑞纳天文台还运行了许多新项目。

SPECULOOS南方天文台

SPECULOOS南方天文台是SPECULOOS(Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars,意为“寻找与超冷恒星相食的宜居行星”)项目的一部分(该项目的另一部分名为SPECULOOS北方天文台,位于北半球的泰德天文台),由四个1米口径的近红外巡天望远镜组成,分别以木星的四颗伽利略卫星命名。SPECULOOS南方天文台由程序自动控制,其任务是观测足够邻近且明亮的超冷矮星,寻找凌星的系外行星,以便研究这些行星的大气,从而寻找宜居行星。

SPECULOOS南方天文台(图片来源:ESO官网)

下一代凌星搜寻阵列

下一代凌星搜寻阵列(NGTS)自2015年开始运作,由12个独立的0.2米口径望远镜组成,视场可覆盖 96平方度。它和SPECULOOS南方天文台一样也是由程序自动操作,持续监测南半球的大量恒星,通过测光的方法,搜寻系外行星造成的凌星现象。该项目也有一个公众科学项目,有兴趣寻找系外行星的小伙伴不妨试试看:

https://www.zooniverse.org/projects/mschwamb/planet-hunters-ngts。

帕瑞纳行星搜寻阵列(NGTS)(来源:维基百科)

切伦科夫望远镜阵列

帕瑞纳天文台还拥有一个切伦科夫望远镜阵列(CTA)。这是一个全球性项目,另一个阵列位于西班牙帕尔马岛北部。CTA将对银河系中心、大麦哲伦云、星系团、活动星系核等多种目标进行观测。利用它的观测数据,科学家可以了解高能粒子在宇宙演化中的影响,研究宇宙中最极端和最不寻常的现象。

艺术家绘制的CTA阵列想象图(来源:维基百科)

参考资料

(1)ESO官网,https://www.eso.org/public/teles-instr/paranal-observatory/

(2)欧洲南方天文台,维基百科,https://en.wikipedia.org/wiki/European_Southern_Observatory

(3)帕瑞纳天文台,维基百科,https://en.wikipedia.org/wiki/Paranal_Observatory

(4)郭红峰,欧洲南方天文台甚大望远镜,军事文摘,2021年第10期

(5)VISTA望远镜,维基百科,https://en.wikipedia.org/wiki/VISTA_(telescope)

(6)SPECULOOS 项目官网,https://www.speculoos.uliege.be/cms/c_4259452/en/speculoos

(7)切伦科夫望远镜阵列,https://en.wikipedia.org/wiki/Cherenkov_Telescope_Array

 

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