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美天文学家首次拍到高清晰牛郎星图像

[2007/8/1]
北京时间6月3日消息,据国外媒体报道,美国天文学家日前通过一套望远镜阵列,成功捕捉到一张牛郎星(亦称牵牛星)的图像。牛郎星是离太阳最近的恒星之一,也是夏日夜空中一颗璀璨的明珠。

尽管天文学家最近拍摄到若干体积巨大、日渐消亡的红巨星,但这是首次有人看到类似地球恒星太阳的体积相对小、氢燃烧恒星的表面。领导此项研究的美国密歇根大学教授约翰·莫尼尔(John Monnier)表示:“银河系是在众多相对罕见、温度极高且高速旋转的恒星的影响下形成的。同太阳相比,这些恒星同牛郎星更为相似,揭开牛郎星神秘面纱有助于我们深入了解这些分布在星系每个角落、颇具影响力的恒星如何运行。”研究结果刊登最新一期《科学快讯》(Science Express)杂志上。

莫尼尔所在的一个国际天文学家小组利用架设在加州威尔逊山天文台的四台望远镜,拍摄到了牛郎星的最新图片。威尔逊山天文台的望远镜共有六台,由美国佐治亚州立大学高角解析天文中心(CHARA)负责操作,同时得到美国国家科学基金会(NSF)的部分支持。CHARA望远镜阵列此次之所以能获得众多突破性观测数据,关键就在于其安装了先进的红外线合成仪(Infrared Combiner)。

这一新奇的系统能消除地球大气层的部分扭曲效果,由佐治亚州立大学与国家科学基金会共同开发。当然,红外线合成仪的成功开发离不开光纤电信技术的长足发展。高角解析天文中心主任、佐治亚州立大学天文学教授哈尔·麦卡利斯特表示:“为了看清楚光的光学波长和红外线波长,高角解析天文中心的望远镜阵列具有世界上望远镜之间的最长间距,因此对恒星的放大能力也是最强的。”
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迄今为止,天文学家已经从恒星上收集了无数重要信息,但不能捕捉到清晰的恒星图像。即便利用口径最大的望远镜,恒星看上去就如同我们仰望夜空时看到的一个个亮点。此次,研究人员将CHARA望远镜阵列用作干涉仪(一种多望远镜系统,可结合间距大的小口径望远镜信息,以生成仿佛拍摄自大口径望远镜的图片),其捕获红外线光波的能力相当于265米×195米的超大望远镜,尺寸相当于美国宇航局哈勃望远镜的100倍,分辨率大约是它的25倍。

监管此项研究的美国国家科学基金会官员朱利安·克里斯托(Julian Christou)表示:“若是没有干涉仪,以当今的技术水平,我们根本不能拍摄到如此详细的照片,即便是口径达30米的望远镜。CHARA望远镜阵列的关键组件是光合成仪,可以使来自单个、口径小的望远镜的光混合在一起,目前为止,只有使用新墨西哥州索科洛附近的超大天线阵列等射电望远镜,这一目标才能实现。”

此次发现在加深天文学家对恒星认识的同时,也带来了其它一些疑问,特别是研究人员将存在已久的传统模型同新观测数据进行比较的时候,心中的疑问更难以解开。例如,牛郎星与织女星类似,是一个高速运转的“旋转体”,其赤道的旋转速度达到每秒300公里左右,结果使得恒星的形状发生了扭曲:看起来像一个宽度比长度大22%的星体。此外,CHARA望远镜阵列观测数据证实牛郎星是椭圆形,其表面温度模式与模型所预测的结果稍有不同。
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牛郎星距地球大约15光年远,是离我们最近的恒星之一,研究人员希望将来可以拍摄到织女星和更遥远恒星的照片。负责制作详细恒星模型的密歇根大学天文学研究生张明(音译)表示:“拍摄恒星图片只是一个开始。我们下一步会利用这项技术,获取附近恒星周围太阳系外行星的图像。”
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