去南极!在地球上看最清晰的星星(3)
最重要的是,冰穹A地域的大气界线层厚度中值仅14米,只有冰穹C的一半!也就是说,只需建一座14米阁下的塔架,把望远镜安装上去,就可得到优异的自由大气视宁度。
2019年,国度天文台的视宁度丈量望远镜KL-DIMM的丈量记录确认了这一点,同时也直接丈量到了自由大气视宁度为0.31角秒阁下。近期出书的《自然》杂志颁发了这一成就,并称“冰穹A是地面上的最佳观星点”。与中低纬度的优良台址对比,冰穹A视宁度更好,在哪里建一台2.5米光学望远镜可与其他台址6米级的望远镜相媲美;与同在南极的冰穹C对比,冰穹A的工程建树难度和造价大大低落。
冰穹A界线层薄,源于其奇特的气象条件。由于南极高原被冰包围,而极夜时有持续数个月的黑夜,没有了太阳的照射加热,雪面迅速辐射降温,随之也将冷却接近雪面的氛围,造成近地面氛围高度越低,温度也越低,这被称为“逆温层”。由于逆温层的存在,南极氛围整体很是不变。
冰穹A的逆温层有多强呢?天文学家架设了一座14米高的气象塔,每隔2米布放一个温度计。离雪面仅2米高度处,温度就可比冰面处高近15℃,离冰面14米高处则跨越20℃。如此强劲的逆温层培育了地面上最薄的界线层。实际丈量数据也证实,温差越大,界线层高度也越低。
昆仑站日夜观天
我国南极天文研究走向世界前列
此刻,我国南极昆仑站的天文园地已初具局限,除了台址丈量,还开展了一些天文视察。
在昆仑站运行望远镜主要有两大挑战:一是极度恶劣的自然情况,冬季平均温度约-60℃,最低高出-80℃,其间由于氛围中水汽始终靠近饱和,很是容易结霜;二是昆仑站此刻仍是度夏站,每年只有南极夏天的20多天有科考人员达到举办须要的维护,其余时间均为无人值守,故而所有设备必需很是靠得住不变地全自动运行。
我国天文学家在昆仑站安装了两代光学望远镜。第一代是中国之星小望远镜阵CSTAR,口径仅有14厘米,但视野范畴有20平方度(约81个满月分列成方阵的巨细),望远镜牢靠不动,指向南天极。第二代望远镜是南极巡天望远镜AST3,口径增大到50厘米,是南极此刻最大的光学望远镜,视场仍有4.3平方度,且拥有完整的指向跟踪成果。
操作冰穹A的视察条件,以及极夜时持续几个月的黑夜,CSTAR和AST3开展了以时域天文学为主的研究,即研究各类天体随时间的变革。
安谧的夜空中,却有繁星时时在变革——有的位置在变,如小行星、彗星以及人造天体,有些小行星甚至大概撞向地球,严重威胁人类;有的亮度在变,变亮、变暗,甚至是无中生有地溘然发作。
假如一颗恒星也有行星,当行星公转到我们面前时,遮住了一点母星的光线,就会让这颗恒星看上去变暗,而变暗的幅度就是行星与母星的面积比,小到只有百分之一以下,甚至千分之一、万分之一,需要很是敏捷的望远镜才气视察到。AST3是我国天文学家首次举办的大局限系外行星搜寻,乐成发明白高出100颗高质量候选体,正在进一步研究中。
除了这些微小的变革,宇宙中尚有猛烈的发作,如恒星灭亡时的爆炸——超新星等。与AST3雷同,此刻世界上有大量望远镜在监督着夜空,来寻找和研究变革的天体。为提高效率,搜寻的要领主要是操作图像相减技能,即对一个天区拍一幅图像后,跟之前拍的图像(模板)相减,亮度稳定的天体就会被根基消除,颠末计较机的风雅筛选后,再举办人工查抄,最终确当真正变革的天体。