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要闻速递:液体镜望远镜首次在印度使用

这是一种独特的望远镜,它用一个缓慢旋转的液体水银圆盘聚焦光线,而不是传统的固体镜面。它就是第一个为天文学专门建造的、4米宽的大型望远镜——国际液体镜望远镜(ILMT)。

(资料图片)

ILMT位于喜马拉雅山脉2450米高的Devasthal天文台,日前已开始在印度首次使用,瞄准该国的天空。

ILMT价值200万美元,由比利时、加拿大和印度联合建造,比玻璃镜望远镜便宜得多。距离ILMT不远处是另一台3.6米、可操纵的Devasthal光学望远镜(DOT)。该望远镜由同一家比利时公司在同一时间建造,但价格为1800万美元。

当ILMT圆盘内反光液体水银旋转时,重力和离心力的结合能将液体推出一个完美的抛物线形状,如同传统望远镜的反射镜。它不需要铸造玻璃镜面的毛坯,也无需将其表面磨成抛物线以及在上面涂上反光铝。

从黄昏到黎明,地球自转不断扫描着整片天空,但ILMT旋转的镜面看到的则是如满月一样宽的同一片天空。天体在图像中呈现出长长的条纹,之后,这些单独的像素叠加在一起,形成一张长时间曝光的图像。这台望远镜每个夜晚看到的大致是同一片天空,因此可以将多个夜晚的曝光图像叠加在一起,从而获得微弱天体极其精细的图像。

而另一种观测方法是,将一个夜晚的图像从下一个夜晚的图像中减去,以观察发生了什么变化,从而揭示短暂出现的天体,如超新星和类星体,以及随着超大质量黑洞消耗物质而盈亏的遥远星系明亮的中心。同时,研究人员还想寻找引力透镜。在引力透镜中,一个星系或星系团的引力会像一个巨大的放大镜,使更远天体的光发生扭曲。ILMT对天体亮度的敏感测量揭示了透镜星系的质量,有助于估计宇宙的膨胀速率。一项研究表明,在ILMT的长条形天空中可以观察到多达50个透镜现象。

传统的巡天望远镜覆盖了更广阔的天空,如美国加州理工学院帕洛玛天文台的兹威基瞬变望远镜和即将在智利建成的薇拉·鲁宾天文台,但它们不太可能每晚都回到同一个地方寻找变化。ILMT团队成员、加拿大英属哥伦比亚大学Paul Hickson说:“我们被迫要有一个细分领域。ILMT的优势是毗邻DOT,后者配备的仪器可以快速检查任何被ILMT发现的稍纵即逝的天体。

比利时列日大学项目主任Jean Surdej认为,如果ILMT取得成功,这项技术可以扩大规模,在月球上建造更大的液体望远镜。

对于未来的巨型望远镜来说,月球是一个很有吸引力的地方,因为它的地震活动比地球少,而且没有大气层。在地球上,由于自转产生的科里奥利效应,会使大于8米的镜中的水银运动发生扭曲。但月球自转较慢,因此可以形成更大的液体镜。

不过,值得注意的是,水银太重,无法运送到月球,而且会在白天蒸发、夜间凝固。但在十多年前,液体望远镜研究先驱、加拿大拉瓦尔大学Ermanno Borra指出,离子液体,即凝固点低的轻质熔融盐,可以在月球条件下存在,并且用一层薄薄的银涂层使其具有反射功能。(辛雨)

《中国科学报》 (2022-06-13 第1版 要闻)

关键词: ILMT 引力透镜 离子液体 列日大学

责任编辑:Rex_13

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