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太陽重力透鏡望遠鏡概念 Stanford 大學科學家 KIPAC 新的重力望遠鏡可看系外行星
2022-10-07 20:24:53 *
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作者 主題: 太陽重力透鏡望遠鏡概念 Stanford 大學科學家 KIPAC 新的重力望遠鏡可看系外行星  (閱讀 238 次)
peter
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文章: 43813



« 於: 2022-05-03 13:35:19 »

太陽重力透鏡望遠鏡概念

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https://news.stanford.edu/2022/05/02/gravity-telescope-image-exoplanets/

斯坦福大學的未來式重力望遠鏡可拍攝系外行星比現有技術強大
https://blog.wongcw.com/2022/05/03/%E6%96%AF%E5%9D%A6%E7%A6%8F%E5%A4%A7%E5%AD%B8%E7%9A%84%E6%9C%AA%E4%BE%86%E5%BC%8F%E9%87%8D%E5%8A%9B%E6%9C%9B%E9%81%A0%E9%8F%A1%E5%8F%AF%E6%8B%8D%E6%94%9D%E7%B3%BB%E5%A4%96%E8%A1%8C%E6%98%9F%E6%AF%94/

KIPAC= Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology  
卡夫里粒子天體物理學和宇宙學研究所是斯坦福大學和SLAC國家加速器實驗室的獨立聯合實驗室,由弗雷德·卡夫里(Fred Kavli)和卡夫里基金會(Kavli Foundation)於2003年捐贈成立。它位於SLAC國家加速器實驗室以及斯坦福大學主校區。  
https://www.cnbeta.com/articles/science/1264967.htm

为了避开望远镜的物理限制,斯坦福大学的天体物理学家一直在开发一种新的概念性成像技术,它将比目前使用的最强的成像技术精确1000倍。通过利用引力对时空的扭曲效应,即所谓的引力透镜,科学家们有可能操纵这一现象,创造出比目前可用的任何技术都要先进的成像。

在今天(2022年5月2日)发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文中,研究人员描述了一种操纵太阳引力透镜以观察太阳系外行星的方法。通过将望远镜、太阳和系外行星放在一条线上,太阳在中间,科学家可以利用太阳的引力场来放大系外行星经过时发出的光线。相对于放大镜有一个弯曲的表面使光线弯曲,引力透镜有一个弯曲的时空,能够对遥远的物体进行成像。


在Turyshev工作的基础上,KIPAC的博士生亚历山大·马杜罗维奇发明了一种新的方法,可以从直视太阳的单一图像中重建一个行星的表面。通过捕捉太阳周围由系外行星形成的光环,马杜罗维奇设计的算法可以通过扭转引力透镜的弯曲来消除光环的扭曲,从而将光环重新变成一个圆形的行星。

马杜罗维奇通过使用位于地球和太阳之间的卫星DSCOVR拍摄的旋转地球的图像来展示他的工作。然后,他用一个计算机模型来观察地球在太阳引力的扭曲作用下会是什么样子。通过将他的算法应用于观测,马杜罗维奇能够恢复地球的图像并证明他的计算是正确的。

为了通过太阳引力透镜捕捉到系外行星的图像,一台望远镜必须被放置在比冥王星更远的地方,超过我们太阳系的边缘,比人类曾经发送过的航天器还要远。但是,这个距离只是太阳和系外行星之间光年的极小部分。

"通过解开被太阳弯曲的光线,可以创造出远远超过普通望远镜的图像,"马杜罗维奇说。"因此,科学潜力是一个未开发的谜,因为它开启了这种尚不存在的新的观测能力。"

目标设定在太阳系之外

目前,为了以科学家描述的分辨率对一颗系外行星进行成像,我们需要一个比地球宽20倍的望远镜,当然这是不可能的。而通过像望远镜一样利用太阳的引力,科学家们可以将其作为一个巨大的自然透镜来利用。一个哈勃大小的望远镜与太阳引力透镜相结合,足以对系外行星进行成像,其功率足以捕捉表面的精细细节。

马杜罗维奇说:"太阳引力透镜为观察开辟了一个全新的窗口,这将足以用来调查行星大气的详细动态,以及云层和表面特征的分布,我们现在没有办法调查这些。"

但是,按目前的航天发展水平,人类至少需要50年的时间才能部署这项技术,很可能更长。为了采用这种技术,我们需要更快的航天器,如果用当今最先进的载具计算,可能需要100年的时间才能到达镜头。使用太阳帆或太阳作为引力弹弓,时间可能短至20或40年。尽管时间表不确定,但看到一些系外行星是否有大陆或海洋的可能性始终是他们的动力。两者的存在是一个强有力的指标,表明在一个遥远的星球上可能存在生命。

"这是发现其他行星上是否有生命的最后步骤之一,通过拍摄另一个星球的照片,你可以看到作为森林的绿色斑块和作为海洋的蓝色斑点--有了这些,就很难说它没有生命了。"
« 最後編輯時間: 2022-05-05 18:01:08 由 peter » 已記錄

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peter
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« 回覆文章 #1 於: 2022-05-05 18:02:55 »

https://technews.tw/2022/05/05/gravity-telescope-exoplanet-sun/

研究人員坦承,人類至少還需 50 年才有部署這項技術的能力,且若沒有太陽光帆飛行器,望遠鏡發射後可能要飛 100 年才能抵達觀測位置。

這些技術不確定能否問世,但只要想著未來某天人類直接對系外行星地表進行成像、看見行星表面可能也有綠色森林或藍色海洋,便足以為科學家添加研究動力。

新論文發表在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。

=>https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=3&topic=27900.0

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