想像一下,太空中有 100 个哈伯望远镜组成观测舰队,用比现今哈伯太空望远镜还要快 1,500 倍的速度扫描天空——这就是单一架大视场红外巡天望远镜(Wide Field Infrared Survey Telescope,WFIRST)的能力,即将在 2020 年中发射升空。
哈伯太空望远镜于 1990 年发射升空,大幅改变我们对宇宙的认知与观察方式,不过它运转至今已近 30 年,随着技术更迭,NASA 正在开发新一代太空望远镜,希望扩大观测视野,而其中一个就是大视场红外巡天望远镜。
跟哈伯望远镜一样,大视场红外巡天望远镜也在近红外波长下观察宇宙,不同的是后者可以拍下更大区域的高分辨率图像。通常,望远镜设计目的是获取宇宙一个小区域的高分辨率图像,依比例来看,大概就是拍下你手臂上一粒沙大小的区域,如果一次拍太大面积,放大细看就会失真,因此,想拼凑出某星系的一张高分辨率大图,需要多个望远镜合作或同一个望远镜多次拍摄才能办到。
但大视场红外巡天望远镜鱼与熊掌可兼得,其单次高分辨率图像拍摄面积至少是哈伯望远镜的 100 倍大;或者说,大视场红外巡天望远单一次拍摄的图像,相当于哈伯太空望远镜要拍 100 次然后慢慢拼凑而成的照片。
虽然大视场红外巡天望远镜尚未升空“开眼”,但 WFIRST 团队已经开始模拟大视场红外巡天望远镜的拍摄威力:比如距离银河系 34,000 光年远的仙女座,哈伯太空望远镜必须拼凑 400 张图像才能创造出单一幅仙女座照片,但是大视场红外巡天望远镜只需拍 18 张图像就能组出来。
就视域而言,一个大视场红外巡天望远镜相当于 100 个哈伯太空望远镜,前者不只能获得高分辨率图像,扫描速度还比后者快上 1,500 倍,更可以在短短几个小时内绘制出银河系盘面全景图,非常适合执行大型调查计划,比如监视成千上万个遥远星系中的超新星爆炸事件、绘制星系的形状;此外,大视场红外巡天望远镜携带的日冕仪也能协助调查系外行星。
当初天文学家靠着哈伯太空望远镜一瞥宇宙某个角落,未来 WFIRST 将帮助天文学家一瞥角落周遭更大范围的环境。
- SIMULATED IMAGE DEMONSTRATES THE POWER OF NASA’S WIDE FIELD INFRARED SURVEY TELESCOPE
- WFIRST Simulation Shows The Power Of Taking A Wider View
(首图来源:hubblesite/NASA)
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