【大紀元2013年08月26日訊】（大紀元記者沙莉編譯報導）美國與意大利研究人員近日開發出新型光學系統，使得地面望遠鏡能拍出清晰度高於哈勃太空望遠鏡兩倍的夜空照片。
亞利桑那大學、意大利佛羅倫薩阿爾切特里天文臺、卡內基天文臺的天文學家組成的一個研究團隊表示，他們利用自適應光學技術MagAO開發出一種新型的攝影鏡頭，可以讓科學家們拍出比以往任何時候都更清晰的夜空圖像。研究小組鉆研這項技術已經超過20年，最近給位於智利阿塔卡馬沙漠的6.5米口徑麥哲倫大型雙筒望遠鏡（LBT）加裝了這套技術的最新版產品，並拍出迄今最清晰的夜空照片。
自適應光學系統MagAO
清晰度提高的關鍵在於，大口徑主鏡面望遠鏡能夠以其在可見光波長下理論上的分辨率極限進行數碼攝影。亞利桑那大學天文學系NASA薩根研究員馬萊斯（Jared Males）說，「我們朝向更短的波長作出改進時，提高了圖像的清晰度。直到現在，大型望遠鏡只有在紅外線或長波長光下，可以拍攝出理論上最清晰的照片，但我們的新相機可以在可見光頻譜內拍出清晰兩倍的照片。」
該項目的首席科學家亞利桑那大學天文學教授克勞斯（Laird Close）說：「新的鏡頭非常令人興奮，夜空比以往任何時候看起來都更清晰，我們可以第一次拍攝長曝光圖像，可以解析相交僅有0.02角秒的物體，就相當於從一百多英里遠看到一毛錢硬幣，用這種解析率從地球上可以看到月球上的一個棒球場。」
這些照片比哈勃太空望遠鏡拍攝的照片至少清晰兩倍，麥哲倫望遠鏡也比哈勃望遠鏡大，其鏡面直徑為21英尺，哈勃的鏡面為8英尺。到現在為止，哈勃是拍攝最佳可見光圖像的望遠鏡，即使大型陸基望遠鏡裝配有複雜的自適應光學成像相機，在可見光下也只能拍出模糊的照片。
為了克服大氣湍流對陸基望遠鏡造成圖像模糊，克勞斯團隊開發了一個非常強大的自適應光學系統，在望遠鏡的主鏡面30英尺上空的磁場內懸浮一個十六分之一英吋薄的直徑2.8英尺弧形玻璃鏡面。
這種名謂自適應次鏡（ASM）可以變形，在次鏡表面有585個動點，每秒可振動1000次來改變鏡面形狀，抵消大氣擾動，從而獲得清晰的影像。克勞斯說，「因此，我們可以看到比以往任何時候都更清楚的天空，就相當有一個21英尺鏡面的空間望遠鏡一樣。」
MagAO系統清晰觀測雙星和行星盤
利用稱為「麥哲倫自適應光學系統（MagAO）」的新的自適應光學系統，已經取得了一些重要的科學發現，科學家在新一期《天體物理學雜誌》已經發表了有關論文。該系統正在測試，並取得天文學家稱為「第一道曙光」的結果。研究小組將它對準向獵戶座大星雲發出其大部份紫外光的著名大質量恆星。
這顆恆星是100萬年的年輕恆星，名為Theta 1 Ori C，其實是由一對雙星C1和C2組成。然而，兩者之間的距離如此之小，約為地球和天王星之間的平均距離。天文學家從未能夠在望遠鏡直接拍攝的照片中將兩者區分開。
用MagAO進行的觀測效果卻立竿見影。克勞斯說，「我拍攝Theta 1 Ori C 超過20年，從來沒有能直接看到其實它是兩顆恆星，但是，我們打開MagAO系統後，它如此漂亮的分裂成兩顆恆星。」
MagAO系統還揭示另一個謎：行星如何從恆星風影響的塵埃和氣體盤中形成，就像44倍於太陽的大質量恆星Theta 1 Ori C發出的恆星風（強烈的電離光）。
該研究小組利用MagAO和VisAO系統尋找電離氫氣發出的紅光，描繪出Theta 1 Ori C的強烈紫外線輻射和恆星風如何影響其周圍恆星的塵埃盤。
研究生吳亞林說，「接近Theta 1 Ori C恆星，有兩顆很年輕的恆星由氣體和塵埃盤包圍。Theta 1 Ori C發出的恆星風和紫外線光擊打這些盤，看起來就像它們被強風向後吹彎曲。」MagAO的照片顯示，兩顆恆星及其原行星盤被嚴重扭曲成水滴的形狀。
年輕的行星系統中氣體和塵埃的分佈是行星形成過程中另一個懸而未決的問題。該研究小組使用SDI設備估計獵戶座星雲的另一個有趣的對象：獵戶座一顆恆星對一個罕見的「星盤輪廓」的作用。SDI鏡頭現在第一次可以最大程度刪除恆星發出的光，以清楚地看到輪廓內部區域。
研究生福萊特說，「星盤位於明亮的獵戶座大星雲前面，星盤塵埃吸收掉星雲背景光線時我們看到了黑暗的陰影。拍攝一隻飛蛾飛過一個明亮的電影幕布：它的身體看起來不透明，翅膀則有部份是透明的。我們的SDI設備可以讓我們窺視輪廓內部，並根據各處的透明度來評估星盤各處有多少塵埃。」「我們驚訝地發現，星雲光衰減量從未達到過一個不透明的點，好像星盤的外側部份塵埃比我們所預期的要少。」
克勞斯說，「重要的是要瞭解是在這些天體中塵埃的分佈，因為塵埃和氣體是構成行星的材料。我們的新成像能力發現，星盤外部的塵埃和氣體很少。」
克勞斯說，輪廓星盤可能已經接近很接近大質量恆星Theta 1 Ori C，導致其外層的氣體和塵埃被吹走。
「這告訴我們在這些密集的恆星託兒所中一些關於行星母星盤的秘密，距離母星非常遙遠的巨大行星的形成似乎有限制。一個可能的解釋是存在一顆大質量恆星，就像Theta 1 Ori C，剝離了外層的氣體和塵埃。」
哈勃太空望遠鏡拍攝的照片
（責任編輯：畢儒宗）
