近代望远镜的发展与天文学飞跃

  这张图绿色实际上是存档当中减损的数据量,这数据量非常非常大,说明很多人从我们的数据库当中调取数据进行使用,所以这些数据是被使用再使用。这是一种新的方法论,通过它了解更多新的东西,包括前面提到的暗能,哈勃望远镜探测到2A星,超新星,并且探测到的星等大约25,而且我们观测当中要确保它是超新星的话,要经常进行观察,而且要对所观测到的数据进行率选,确定这些物体,用ATS我们就可以进行确定,并且对它们进行衡量。在这个图当中你可以看到是个非常核心立点,这就是你一旦认为你发现这个物体是1A型超新星,你必须要对它进行认证,你要用ATS测量红仪,地面观测还没有用到这么高的红仪,然后你还要进行后续的观测获得近红外的光电曲线,然后得出超新星的距离。你可以看到我们把这些物体都汇总在一起,然后进行分析。这里面实星红点代表哈勃望远镜观测到的,虚心代表地面观察到的,测量到暗物质和暗能量的比例随着时间的变化而变化的,我们观测到一个转折点,之前暗能量占主导,加速膨胀,之后暗物质占主导,然后减速膨胀。所以我们还要搞清楚发生这样变化的原因是什么?是由于暗物质还是什么,所以我们需要获得一些数据来支持,在整个宇宙当中它确实有暗物质,而且要看到暗物质和暗能量的比例是随时间的变化而变化,有了哈勃太空望远镜我们可以进行这样的探测,图中不同的曲线代表了不同的模型。

  接下来一点,就是我们所做的工作是否只为了太空,还是说仅仅为了进行太空研究呢?实际上在欧洲南方天文台也有一个特别大的望远镜,它是位于智利的,它们也可以进行数据的收集,同时我们也可以对这些数据进行分析。这张图给大家展示的是非常典型的观测到的东西,这里面可以看到天王星星云它在波动,这里还可以看到银行系的中心,有关这点我还会再强调,红外可以说我们光学当中非常重要的,利用它可以帮助我们更好的探测到这也星云。实际上,我们后来是将爱因斯坦天文台的方法,哈勃的方法引入到地面的望远镜,前面提到了一些安装了盛大或者特别大的望远镜可以对以下的方面进行模型的模拟,包括大气、光学的原理、学科动力学等等,我不会讲得非常详细,但是你可以看到我们采取端对端的数据系统可以提供全部的数据,这是未来发展非常重要的一点。

  我们为什么需要这么多的仪器设备呢?现在显示盛大型的望远镜,为什么有这么多的部件,我们有150个轴向的支撑,还有30乘30的多层传感器,每30秒天文望远镜会做自我的校正,2分钟以后摄及到的效果稳定下来,因此相比泰格望远镜它的效率是30倍。我们光源收集的频率大大增加,这样极大的减少准备时间,从而增加了实际观测的时间,这样的话盛大型的望远镜就起到很大的效率,这是基础架构。这个基础架构我们可以看到它利用辅助的望远镜将四个望远镜联合起来进行干涉测量,组成一个120米的正路。我们看到四个望远镜,我们把它们联合起来进行干涉测量,同时它们也可以分别使用,都是这样一个证书物理里面你进行对所有物体进行控试,进行数据的分析,同时还可以进行自动的数据校准。这里是一个传控,这个图表给大家显示这个数据流,这是爱因斯坦到哈佛BNT,先是做计划的准备,做天文望远镜的时间安排等等,具体步骤我就不再花时间讲了。

  结果呢,由于这种方法,有种这种盛大型天文望远镜的结构,它的速度可以非常得快,我们也可以用自适应光学成像好光谱设备,同时H波段假分辨率为40毫角秒。我们可以看到星座的中心,恒星SV2天马座绕轨道,这样我们可以以卫星为中心,通过卫星电源进行跟踪,通过这样的方式去观察黑洞,这样的话可以排除掉其他的一些其中几个少数的可能来进行观察,包括黑洞。

  有300万个太阳的质量,那么它的速度之所以那么快,就是要增加它的效果。前达拉X射线天文台,它有120米直径的X射线望远镜,看到的是过去几十年取得的进步。这个蓝色的照片线状星云,还有子弹星系,前达拉的星场。刚才李教授让我们看到一千年前中国人对超新星的观察,但在方法上我们现在有了新的方法,我们速度上有所增加,中间并不是北极星,在爱因斯坦我们能够看见极星跟背景区别出来,非常有趣的,如果你们观察的话想做出其他的解释是比较得困难。前达拉蓝天星场是100万秒曝光,最深的了,这是在卫星上观察,它运作十天,随着时间的推移我们进一步提高它们的灵敏度,我们在这个图象上也能看到黑洞。对不起我卡住了,怎么让这个图往下走,需要一些技术帮助。

  我们再回到这个图表,这个图大家刚才看到了,它是显示X射线的光源,以及它的背景、它的放射源,这都是我们所识别出来的光源,都是百分之百的可以识别出来。这是由于前达拉的速度,在哈佛我们也可以获得,这需要盛大型的望远镜来发现,那么同时我们也需要另外的天文望远镜来进行协助,来进行观察。我们现在已经观察几年了,我们所观察的范围是一光年,我们观察时间已经持续了几年。

  我们看到这个幻灯里面有三块信息,我们看到星云以及它们的相互作用,相互作用是谁呢?有三种物质在进行相互作用,一个是星系,然后就是热的等离子体,还有暗物质,他们在相互作用。我们看到星系,我们看到热的气体在这里,它们是等离子体,而这些是暗物质的分布。我们看到星系、等离子体和暗物质是相互作用的,我们可以观测到,星系可以间断波段观测到,等离子体用X光射线观测,暗物质用星系效应来观测。我们想了解就是暗物质在这样作用下起了什么影响,我们看到暗物质并没有受这些相互作用产生很大的变化,这是非常有趣的。做一个给论,为了更好的天文天性,我们需要更好的天文学,而天文学家要熟悉不同的工具,另外一个很重要要在全世界范围内进行数据分享,这是一种社会学的变化。我要谈到国家的设施不光是国家的设施,我们要多学一些学科来保证数据的分享以及数据的高质量,另外数据的共享是给我们带来很大的益处。刚才我们谈到关于超新星的观察也需要多种数据,另外天文台不仅提供工具,也必须提供高质量的数据,而数据全球发布也有利于科学的产生,另外网络天文图象和文字有助于天文学的研究和教育,这样的话才能够有助于我们革命性的发展。

  现在展望未来,这只是一个概要,未来我们面临的任务了解暗物质的性质,我们不知道什么样的,但我们知道存在,我们通过引力影响知道暗物质的存在,我们要了解它的性质,暗物质的性质肯定跟我们已有物质的性质是不同的,这方面我们要追随做更多的试验,了解试验的结果,比如光学几年我们看到星云的增加或者扩张,我们知道暗物质也在增加,另外暗物质和暗能量它们的相互作用,未来谁占上风?导致宇宙未来怎么样呢?最近在介绍的时候我们也听到关于行星的形成,也是我们要做进一步调查的,还有天体生物学什么样的。

  我给大家初步的介绍我们所做的工作,以及我们看到政府、私人部门,还有公众的兴趣也是越来越增加,所有的这些工具我们能够获得所有这些数据,他非常夸奖了我们X射线的望远镜。在现代时代,我们必须要利用所有的技术,所有的工具才能在天文学取得更大的进展。最后一张幻灯,我不会花很多的时间,我最后要提出的问题就是说,如果有外星人存在的话,外星人从来不来地球上?这是我所要提出的问题,谢谢大家。

来源:新浪科技





上一篇 下一篇