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哈勃发明者人员科研介绍,极力瞭望回顾哈勃发展

2017-04-26  TNT1520

1608年荷兰米德尔堡眼镜师汉斯·李波尔(Hans Lippershey)造出了世界上第一架望远镜。一次,两个小孩在李波尔的商店门前玩弄几片透镜,他们通过前后两块透镜看远处教堂上的风标,两人兴高采烈。李波尔赛拿起两片透镜一看,远处的风标放大了许多。李波尔赛跑回商店,把两块透镜装在一个筒子里,经过多次试验,汉斯·李波尔发明了望远镜。1608年他为自己制作的望远镜申请专利,并遵从当局的要求,造了一个双筒望远镜。据说小镇好几十个望远镜眼镜匠都声称发明了望远镜,不过一般都认为汉斯·李波尔是望远镜的发明者。

望远镜发明的消息很快在欧洲各国流传开了,意大利科学家伽利略得知这个消息之后,就自制了一个。第一架望远镜只能把物体放大3倍。一个月之后,他制作的第二架望远镜可以放大8倍,第三架望远镜可以放大到20倍。1609年10月他作出了能放大30倍的望远镜。伽里略用自制的望远镜观察夜空,第一次发现了月球表面高低不平,覆盖着山脉并有火山口的裂痕。此后又发现了木星的4个卫星、太阳的黑子运动,并作出了太阳在转动的结论。

几乎同时,德国的天文学家开普勒也开始研究望远镜,他在《屈光学》里提出了另一种天文望远镜,这种望远镜由两个凸透镜组成,与伽利略的望远镜不同,比伽利略望远镜视野宽阔。但开普勒没有制造他所介绍的望远镜。沙伊纳于1613年—1617年间首次制作出了这种望远镜,他还遵照开普勒的建议制造了有第三个凸透镜的望远镜,把二个凸透镜做的望远镜的倒像变成了正像。沙伊纳做了8台望远镜,一台一台地观察太阳,无论哪一台都能看到相同形状的太阳黑子。因此,他打消了不少人认为黑子可能是透镜上的尘埃引起的错觉,证明了黑子确实是观察到的真实存在。在观察太阳时沙伊纳装上特殊遮光玻璃,伽利略则没有加此保护装置,结果伤了眼睛,最后几乎失明。荷兰的惠更斯为了减少折射望远镜的色差在1665年做了一台筒长近6米的望远镜,来探查土星的光环,后来又做了一台将近41米长的望远镜。

1793年英国赫瑟尔(William Herschel),制做了反射式望远镜,反射镜直径为130厘米,用铜锡合金制成,重达1吨。

1845年英国的帕森(William Parsons)制造的反射望远镜,反射镜直径为1.82米。

1917年,胡克望远镜(Hooker Telescope)在美国加利福尼亚的威尔逊山天文台建成。它的主反射镜口径为100英寸。正是使用这座望远镜,哈勃(Edwin Hubble)发现了宇宙正在膨胀的惊人事实。

1930年,德国人施密特(BernhardSchmidt)将折射望远镜和反射望远镜的优点(折射望远镜像差小但有色差而且尺寸越大越昂贵,反射望远镜没有色差、造价低廉且反射镜可以造得很大,但存在像差)结合起来,制成了第一台折反射望远镜。

战后,反射式望远镜在天文观测中发展很快,1950年在帕洛玛山上安装了一台直径5.08米的海尔(Hale)反射式望远镜。

1969年,在前苏联高加索北部的帕斯土霍夫山上安装了直径6米的反射镜。

1990年,NASA将哈勃太空望远镜送入轨道,然而,由于镜面故障,直到1993年宇航员完成太空修复并更换了透镜后,哈勃望远镜才开始全面发挥作用。由于可以不受地球大气的干扰,哈勃望远镜的图像清晰度是地球上同类望远镜拍下图像的10倍。

1993年,美国在夏威夷莫纳克亚山上建成了口径10米的“凯克望远镜”,其镜面由36块1.8米的反射镜拼合而成。2001年,设在智利的欧洲南方天文台研制完成了“甚大望远镜”(VLT),它由4架口径8米的望远镜组成,其聚光能力与一架16米的反射望远镜相当。

2014年6月18日,智利将夷平赛罗亚马逊(Cerro Amazones)山的山顶,用以安置世界上功率最大的望远镜“欧洲特大天文望远镜”(英文缩写E-ELT)。赛罗亚马逊山位于阿塔卡马(Atacama)沙漠,海拔3000米。E-ELT又称“世界最大的天空之眼”,宽近40米,重约2500吨,其亮度比现存望远镜高15倍,清晰度是哈勃望远镜的16倍。该望远镜造价8.79亿英镑(约合人民币93亿元),有望于2022年正式投入使用。

一批正在筹建中的望远镜又开始对莫纳克亚山上的白色巨人兄弟发起了冲击。这些新的竞争参与者包括30米口径的“30米大望远镜”(Thirty Meter Telescope,简称TMT),20米口径的大麦哲伦望远镜(Giant Magellan Telescope,简称GMT)和100米口径的绝大望远镜(Overwhelming Large Telescope,简称OWL)。它们的倡议者指出,这些新的望远镜不仅可以提供像质远胜于哈勃望远镜照片的太空图片,而且能收集到更多的光,对100亿年前星系形成时初态恒星和宇宙气体的情况有更多的了解,并看清楚遥远恒星周围的行星。

美国宇航局(NASA)的哈勃太空望远镜探测到了最遥远的1a型超新星,它是用来测量宇宙膨胀速率的最遥远的恒星爆发。这颗超新星爆发于90亿年前,它的爆发信号最初是在一项雄心勃勃的巡天规划中找到的:天文学家妄图给出暗能量(导致宇宙加速膨胀的神秘气力)更好的约束条件。这颗超新星已经起了昵称“第1号超新星”,它属于1a超新星,是研究宇宙膨胀速率的遥远“灯塔”,true religion on sale。

哈勃拍摄的第1号超新星

Ia超新星爆炸示意图

NASA的哈勃太空千里镜归溯深遥的宇宙,发现了90亿多年前(红移1.55)爆发的一颗恒星的微弱毫光。

它可不仅是一颗垂死的恒星;它属于1a型超新星,是钻研宇宙膨胀速率的遥远而明亮的“灯塔”。1a超新星很可能是白矮星吸积了伴星过多的物资而爆发的,白矮星是普通恒星燃烧后的残骸。

这颗昵称为“第1号超新星”的爆发恒星,将帮助天文学家更好地给出暗能量(导致宇宙加速膨胀的神秘力气)的束缚前提。

第1#超新星是离我们最遥远的超新星,它的距离已通过光谱观测肯定了。光谱剖析是测定遥远超新星距离的“黄金尺度”。 光谱分析把超新星的光分解为单独的谱线(色彩),通过研究这些谱线,天文学家能够测算它的距离:因为宇宙膨胀,光谱红移了多少,或者向红外方向移动了多少,与它离我们的距离成正相干。

这次的超新星发现是历时三年的遥远1a超新星哈勃巡天项目标一部门,打开了搜寻此类超新星的新范畴,True Religion Jeans。这些遥远的超新星作为可靠的距离标尺,将辅助天文学家了解在137亿年宇宙历史的前1/3纪元爆发的超新星之光,是如何越过茫茫宇宙时空达到我们这里的。

上述两个大型哈勃巡天项目是:河外星系近红外深空巡天遗产集(CANDELS)、哈勃星系团引力透镜和超新星巡天(CLASH),项目使用哈勃高精度、多功效的第三代广域巡天相机(WFC3),在目的区域入行超新星搜寻。

项目首席研究员、马里兰州巴尔的摩市太空望远镜科研所(STScI)兼约翰霍普金斯大学的亚当里斯(Adam Riess)说明说:“在超新星搜寻研究运动中,我们已经回溯到可见光波段的最远处。但在红外波段,这才刚开端呢。本发现证明,我们能够使用第三代广域巡天相机(WFC3)在遥远宇宙搜索超新星。”

这个新发现在今天召开的全美天文学大会上颁布,大会在德克萨斯州奥斯汀市举办。另外研讨呈文已经被《天体物理学》期刊接收。

在超新星团队的搜索技术包含在数月间拍摄多幅近红外图像,从中发现超新星的微弱光芒。2010.10,团队标出了超新星爆发,接着他们使用WFC3的光谱仪测定它的距离、解析其亮度,发现了1a型超新星的特有谱线。接下来的8个月中,团队周期性地拍摄第1#超新星的图像,测量它慢慢变暗的光度。

通过巡天普查,天文学家盼望确定早期宇宙中1a型超新星爆发的频率,并洞悉它们的爆发机制。

讲演首席作者、约翰霍普金斯大学的史蒂夫罗德尼(Steve Rodney)说:“如果我们阅读早期宇宙并测量超新星的数量,就会发明须要很长是假能力望到一颗1a型超新星。就像用寒油加暖煎锅中的玉米粒需要时光,早期宇宙中的恒星没有足够的是假演变到超新星爆发。另外,假如超新星演化非常敏捷,就像用微波炉加热玉米那样立等可取,replica true religion jeans,那么我们将瞅到大批的超新星,既使宇宙还非常年青。但是每颗超新星都是奇特的。超新星可能有多重形成方法。”

哈勃已经为发现遥远超新星使绝浑身解数,对这个新领域的详尽研究只能等候未来的詹姆斯韦伯空间望远镜(JWST)了。JWST将在这个十年内发射,并能探测比哈勃远得多的超新星。

JWST还将在红外领域比哈勃看得更远。它将能回溯110亿年以上的宇宙,回到仅仅只有20亿岁的早期时空。

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