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在太空制造虚拟恒星

发布日期:2022-08-05 20:48    点击次数:75

2016年4月26日,南美洲智利,在欧洲南方天文台旗下的帕拉纳天文台,4道激光光束划破宁静的夜空,在天空中造出了4颗明亮的人造星。

这是一种叫做“4激光导星”的激光设备,它能向太空中发射4束激光,并创造出4颗虚拟小恒星。4激光导星设备的作用并非是为了进行某项实验,而是协助天文学家进行天文观测。

晴朗的天空并非一无所有

在人迹罕见的郊外,抬头望向夜晚晴朗的天空,我们可以看到那些一闪一闪的恒星。实际上,遥远恒星向外发射的光线是连续不断的,所以,在理想情况下,我们应当看到的是一颗亮度一直不变的星星才对。但真实情况却是它们总是不停地闪烁,这主要是因为地球大气层的作用——风速、大气温度和大气密度等因素都会影响光线的传播路径和亮度,而这些因素又是肉眼不可见且不断变化的,这就使来自遥远恒星的光穿过大气层后,抵达我们眼睛的角度和亮度不同,所以,我们眼中的星星是一闪一闪的。

正是这一再正常不过的现象,成了天文学家进行天文观测时所遇到的最难缠问题, 在线快3平台即使他们有着先进的观测设备。

尽管在我们眼中,星星是闪烁的,但在天文望远镜“看”来,它的视野中却是一个模糊的光斑。不过好在天文望远镜带有自适应光学系统,它能随时根据大气信息,然后通过一个可变形的镜面,从而调整望远镜所接收的光线,使望远镜获得一个清晰的恒星图像。自适应光学系统的大气信息来自于跟观测恒星极其接近的已知恒星,这种参考星被称为导星。自适应光学系统通过比较导星光线的变化,从而得出大气信息,紧接着再对可变形镜面进行调整。只是在很多情况下,正被观测的恒星附近并没有导星,使得自适应系统无法使用。

因此,天文学家就想出了一个办法,在远超大气层的上方制造出“恒星”,让这颗虚拟恒星成为导星,这样,就可以随时使用自适应系统了。不过一颗虚拟恒星所提供的大气信息还不够多,于是,天文学家就选择了4激光导星设备,用它来制造4颗虚拟恒星。

太空中的人造“钠恒星”

4激光导星的激光器呈四角分布,并可以转向太空中任何方向。每个激光器的直径都是30厘米,且功率都为22W。4激光导星设备向太空发射4束波长为589.2纳米的钠原子激光,这4束由钠原子发射的激光会激活钠层中90千米处的天然钠原子。随后,被激活的天然钠原子就会发光,4颗虚拟的“钠恒星”就形成了。当我们用肉眼看向那4颗虚拟恒星,如果没人提醒,那么我们很可能会以为那是4颗较暗且从未被发现的新恒星。实际上,它们是4个人造光点。

4颗虚拟恒星被制造出来后,它们所散发的光线会穿过大气层,被天文望远镜接收。这些光线信息会传输至自适应系统,由于自适应系统里已录入4颗虚拟恒星理想条件下的光线信息应该是什么样的,通过把实际接收到的光线信息与理想光线信息相比较,就可以得出大气对光线造成了何种和多大程度的影响,紧接着得出大气信息。

除了4激光导星设备,如今,更是有6激光导星设备正在研发中。所以,如果您将来在夜空中发现6颗连起来呈几何图形的“恒星”,那么它们有可能是人造的。



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