美国成人片系列 _当我们收回眼光时,宇宙在做些什么

你一定知道对即将到来的名为LSST——Large Synoptic Survey Telescope(大型综合巡天望远镜)的天文望远镜非常着迷。当这种迷恋的感觉被分享的时候,自然是再好不过了。所以今天,我邀请你像我一样,一起痴迷于这台望远镜——LSST。

当我们收回眼光时,宇宙在做些什么

在过去很长时间,天文学家专注于在更遥远的地方建造更大型的望远镜,这样他们就能更深入的窥探过去,分辨出更微弱的物体,直视可见宇宙的边缘。但是宇宙还有一个完全不同的维度——时间。通过利用时间,天文学家们在天文学的历史上有了很多的重要发现。

LSST关注的是时间。它一遍又一遍的,夜以继日的观察着天空,观察着可能发生的任何变化。

当我们收回眼光时,宇宙在做些什么

图片来源:Large Synoptic Survey Telescope (CC-SA 4.0)

首先,让我们来谈一谈当你观察天空的变化时能够做出的一些发现。

也许最好的例子就是Mira Variable——米拉变星。这是红巨星在恒星演化末期的产物,它们几乎耗尽了能够在核心中燃烧的可用氢。当恒星的火焰最后闪烁时,其光压不能再抵挡使恒星向内坍缩的引力。恒星自行压缩,温度和压力都在增加,使得更多物质的融合。然后,它再次爆发,点亮了我们的天空。

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天文学家发现,当米拉变星爆发时,其亮度和爆发频率有着非常特殊的关系。换句话说,如果你知道了米拉变星爆发的频率,你就能知道它到底有多亮。这样一来,如果你知道了他有多亮,就能计算它到底有多远。(甚至在其他星系上)

这就是Edwin Hubble(爱德文·哈勃)在调查其他星系中的米拉变星时所采用的方法。他发现大多数的星系实际上正在飞离我们——这导致了宇宙大爆炸理论的产生。

当我们收回眼光时,宇宙在做些什么

多亏了时间,我们现在明白我们生活在一个正在膨胀的宇宙中,它起源于138亿年前的一个奇点。

让我再给你举一个例子:伽玛射线暴的发现。在20世纪60年代,美国发射了一组卫星作为vela任务的一部分。他们其实并没有天文目的,卫星被设计用来监视未经授权的核武器试验所产生的特定的伽马射线特征。但是,他们发现的不是核爆炸,而是来自深空的大量的伽马射线。这些爆炸仅仅持续了几秒钟后就很快消失了,留下微弱的余辉也黯然褪色。

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图解:对于伽马射线暴的艺术渲染图。图源:ESO/A. Roquette

我们现在知道伽马射线暴的爆发意味着宇宙中最大恒星的死亡和新黑洞的形成。另外的一些伽马射线标志着奇异的恒星残留物的碰撞,例如中子星和白矮星。

我能够给你更多的例子,包括从时间维度对天文学的发现:在1930年,克莱德·汤博比较了许多行星,反复切换位置,寻找任何位置移动的物体。这就是他发现冥王星的方式。事实上,天文学家也用同样的方法来寻找其他的矮行星,小行星和彗星。

天文学家们一次又一次的将视野投入星空,寻找任何有新恒星的星系。一颗比太阳大得多的恒星的爆炸,这是超新星的故事。其中一些超新星使得天文学家们能够发现暗能量,发现宇宙正在加速膨胀。这就是时间帮助我们发现的。

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图解:智利塞罗·帕洪山顶LSST天文台(前景)的艺术渲染图。图源:Large Synoptic Survey Telescope Project Office.

现在,回到LSST本身。该天文台目前正在智利中北部建造,世界上许多最强大的望远镜都位于那里。

它的主镜宽8.4米。对比一下,ESO的Very Large Telescopes宽8.2米。Gemini Observatories宽8.1米。Keck Observatory有10米宽。我想说的是,LSST是非常大的。

但这不是它最主要的特征。LSST 速度很快。我说的快,其实说是指天文意义上的。这意味着它可以在天空的广大区域中,在很短的时间内收集大量的光。例如,虽然Keck Observatory可以深入聚焦在天空中的一个小点上,但LSST会穿过天空的一个巨大区域而收集到光线。

每次拍照时,它都能看到3.5度的天空。太阳和月亮在天空中大约0.5度,所以想象一个网格,它有7个月亮,7个月亮高。

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图解:苏珊娜·雅各比与LSST焦点平面阵列规模模型。月亮的图像(30度)被放置在那里,用于视场的缩放。

图源:Large Synoptic Survey Telescope (CC-SA 4.0)

每20秒的拍摄需要15秒的曝光时间。在观看此视频的时间内,LSST 可以拍摄数十张高分辨率天空图像。

事实上,它会每隔几个晚上就可以拍出完整可用的天空图像。然后,很多字节的数据将被传到互联网上,以供天文学家仔细研究。

想找到小行星,只需查看LSST的记录。想知道宇宙膨胀的速率,你只需挖掘它的数据。LSST每隔几个晚上就会到处寻找,然后将这些数据提供给科学家进行挖掘。

假设施工没有延迟,LSST应该能在2019年看到第一束光。不久之后,它将把大量的天文数据转移到互联网上。

我猜测,在那之后不久,我们将观察到所有我们之前所不能看见的宇宙的故事。因为现在,多亏了LSST,我们将一直关注着宇宙。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. universetoday-未来观察员

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