今年將升空的 WFIRST 望遠鏡多強大?單張圖像相當於哈伯望遠鏡的 100 張

作者 | 發布日期 2020 年 01 月 08 日 15:09 | 分類 天文 , 尖端科技 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


想像一下,太空中有 100 個哈伯望遠鏡組成觀測艦隊,用比現今哈伯太空望遠鏡還要快 1,500 倍的速度掃描天空——這就是單一架大視場紅外巡天望遠鏡(Wide Field Infrared Survey Telescope,WFIRST)的能力,即將在 2020 年中發射升空。

哈伯太空望遠鏡於 1990 年發射升空,大幅改變我們對宇宙的認知與觀察方式,不過它運轉至今已近 30 年,隨著技術更迭,NASA 正在開發新一代太空望遠鏡,希望擴大觀測視野,而其中一個就是大視場紅外巡天望遠鏡。

跟哈伯望遠鏡一樣,大視場紅外巡天望遠鏡也在近紅外波長下觀察宇宙,不同的是後者可以拍下更大區域的高解析度圖像。通常,望遠鏡設計目的是獲取宇宙一個小區域的高解析度圖像,依比例來看,大概就是拍下你手臂上一粒沙大小的區域,如果一次拍太大面積,放大細看就會失真,因此,想拼湊出某星系的一張高解析度大圖,需要多個望遠鏡合作或同一個望遠鏡多次拍攝才能辦到。

但大視場紅外巡天望遠鏡魚與熊掌可兼得,其單次高解析度圖像拍攝面積至少是哈伯望遠鏡的 100 倍大;或者說,大視場紅外巡天望遠單一次拍攝的圖像,相當於哈伯太空望遠鏡要拍 100 次然後慢慢拼湊而成的照片。

雖然大視場紅外巡天望遠鏡尚未升空「開眼」,但 WFIRST 團隊已經開始模擬大視場紅外巡天望遠鏡的拍攝威力:比如距離銀河系 34,000 光年遠的仙女座,哈伯太空望遠鏡必須拼湊 400 張圖像才能創造出單一幅仙女座照片,但是大視場紅外巡天望遠鏡只需拍 18 張圖像就能組出來。

就視域而言,一個大視場紅外巡天望遠鏡相當於 100 個哈伯太空望遠鏡,前者不只能獲得高解析度圖像,掃描速度還比後者快上 1,500 倍,更可以在短短幾個小時內繪製出銀河系盤面全景圖,非常適合執行大型調查計畫,比如監視成千上萬個遙遠星系中的超新星爆炸事件、繪製星系的形狀;此外,大視場紅外巡天望遠鏡攜帶的日冕儀也能協助調查系外行星。

當初天文學家靠著哈伯太空望遠鏡一瞥宇宙某個角落,未來 WFIRST 將幫助天文學家一瞥角落周遭更大範圍的環境。

(首圖來源:hubblesite/NASA

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