CHIMERA侦测柯伊伯带天体

[ 录入者:Melipal | 时间:2016-03-14 08:35:52 | 作者:Melipal | 来源:NASA | 浏览:2138次 ]

原文标题:Versatile Instrument to Scout for Kuiper Belt Objects

作者:Elizabeth Ferrara

原文来自:NASA

Posted: 2016. 3. 4

编译:Melipal   审校:数星星的猫 (编译版权所有,未经许可请勿转载。)

在圣迭戈(San Diego)附近的帕洛玛天文台,天文学家正在忙碌地准备一台高科技仪器,它可以发现一系列距离地球有远有近的天体。

这张蟹云脉冲星的照片是使用加州理工学院属下帕洛玛天文台海尔望远镜的CHIMERA仪器拍摄的。这颗脉冲星是一颗在生命终结之时发生坍缩的恒星的最终产物。它的质量与我们的太阳相当,但每秒会自转32周。为了拍摄一张彩色彩色照片,仪器对脉冲星聚焦并进行了300秒的曝光。为了生成这张图像,CHIMERA先放大并快速拍摄了脉冲星,然后缓慢拍下了画面中的其他区域。(图片提供:NASA/JPL-Caltech)

加州理工学院高速多色照相机(CHIMERA)系统正在搜索柯伊伯带天体。柯伊伯带是分布在海王星轨道之外的冰态天体带,冥王星也存在其中。它还可以探测近地小行星与奇异的恒星。来自帕萨迪那(Pasadena)NASA喷气推进实验室与加州理工学院的科学家正在合作应对这台仪器。

来自加州理工学院的CHIMERA首席研究员格雷格·哈利南(Gregg Hallinan)说:“柯伊伯带是太阳系形成时留下的原初遗迹。通过研究这一区域,我们可以了解大量有关太阳系形成及其持续演化的信息。”

这台宽视场望远镜照相机系统让科学家可以同时监测数千颗恒星,来证认是否有柯伊伯带天体从其中的任何一颗前方通过。这样的天体在通过时,可以在区区十分之一秒内让星光减暗,这意味着为了捕获这样的现象,照相机的反应速度要很快才行。

CHIMERA仪器安装在加州圣迭戈附近的帕洛玛天文台海尔望远镜上。(图片提供:Gregg Hallinan)

来自JPL的CHIMERA仪器科学家利昂·哈丁(Leon Harding)说:“CHIMERA的每台照相机在每秒钟内都会拍摄40帧图像,让我们可以在其敏感波段内测量出明显的衍射图样。这种高速成像技术可以让我们找到新的柯伊伯带天体,其尺度要比迄今其他地面巡天发现的同类天体小得多。”

本周,哈利南来自加州理工学院与JPL的CHIMERA小组在《皇家天文学会月刊》杂志上发表了一篇描述仪器的论文,文章的第一作者是哈丁。

天文学家对直径小于0.6英里(1千米)的柯伊伯带天体尤其感兴趣。由于现在我们发现的此类天体少之又少,科学家希望能查明它们出现的频率有多高、它们的组分是什么,还有它们是如何与其他天体相撞的。CHIMERA小组的天文学家估计,在仪器最初100小时的数据中,他们可以发现数十颗这样小而遥远的天体。

CHIMERA的另一个科研焦点是近地小行星,这台仪器甚至可以探测宽度只有30英尺(10米)左右的此类目标。CHIMERA小组近地小行星搜索的领导者、来自JPL的麦克·肖(Mike Shao)预计,帕洛玛天文台的海尔望远镜使用CHIMERA仪器可以在每晚观测期间发现若干个近地小天体。

上图是CHIMERA仪器拍摄的人马座球状星团M22。小组将对M22以及其他星场进行观测,以搜索柯伊伯带天体的踪迹。(图片提供:NASA/JPL-Caltech)

CHIMERA还可以观测双星系统、脉动白矮星与褐矮星等瞬变或脉动天体。

哈利南说:“CHIMERA与众不同的原因是,它可以在地面进行高速宽视场多色成像,还可以用于很多科学目标。”

CHIMERA使用了名为电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)的探测器,构建了一套灵敏度极高的低噪声照相机系统。其中的一台EMCCD捕获的是近红外光,而其他探测器对绿光和蓝光敏感。这些结合起来,一道构成了一组稳健的系统,用于扫描星光中的扰动。探测器可以在零下148华氏度(零下100摄氏度)的环境下运行,以避免高速天体成像时的噪声。

哈丁说:“我们不仅可以拍摄更宽的视场,而且在其他工作模式下 ,我们还可以拍摄每秒自转数百次的天体。”

CHIMERA小组用于测试仪器成像与计时能力的一个天体是蟹云脉冲星。这颗脉冲星是一颗在生命终结之时发生坍缩的恒星的最终产物。它的质量与我们的太阳相当,不过每秒要旋转32周。这台仪器聚焦于脉冲星曝光了300秒,拍摄了一张彩色图像。

哈利南说:“我们的照相机可以每秒对整个视场拍摄40帧图像。我们放大拍摄了脉冲星,并高速将其拍了下来,随后缓慢拍下了视场中的其他区域,得到了一张极具美感的图像。”

CHIMERA为了凸显其多功能性,还拍摄了人马座繁忙银心方向的球状星团M22。单独的一次25毫秒曝光就捕获了超过1000颗恒星。在3年多的时间里,小组将花费50个夜晚观测M22以及类似的星场,来搜索柯伊伯带天体的踪影。

加州理工学院为NASA管理着JPL。

(全文完)

Tags:CHIMERA 柯伊伯带

责任编辑:Melipal

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