光學干涉法解析出不可能看到的星斑

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 08 日 8:30 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


星斑是恆星表面上溫度比周圍低的區域,而溫度會影響亮度。大部分的恆星視直徑都太小了,難以解析出個別星斑,只能看到恆星因為星斑而產生的亮度變化。

但是科學家也足夠聰明,從亮度隨時間變化的曲線,搭配光譜分析,也能建構出星斑在恆星上分布的模型。這種反向重建有一些缺點,因為不是真的對恆星盤面進行分析,有時會重建出虛假的偽影。

現在有研究團隊想出了觀察星斑的新方法,他們利用光學/近紅外干涉法,原理類似陣列式無線電天文台,利用電磁波的干涉現象,建構等效口徑相當於陣列基線長度的望遠鏡,大大突破受口徑限制的角解析力。

團隊使用美國高解析度天文中心(CHARA),由6架口徑一公尺的望遠鏡,所組成等效口徑330公尺的陣列望遠鏡,對被認為色球層活躍、光度受星斑影響的仙女座λ進行觀測分析,認為與舊有的圖像重建模型可以互相匹配。

在同一時間序列上的觀測顯示兩個模型星斑的分布很相似,星斑在恆星盤面上的運動也建構出相同的自轉週期。干涉法模型相比圖像重建使用到較多的假設,但不會產生虛假的偽影,兩個模型融合後的模擬影像能呈現出更真實的恆星盤面,讓科學家突破望遠鏡硬體上的限制,得以研究過去看不到的星斑。

▲ 不同星斑模型與恆星盤面模擬影像。上排:干涉法模型,中排:圖像重建,下排:模擬影像。下方小白點為CHARA的角解析力極限(0.4毫角秒)。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay