陳根：3.2億像素圖像，將創造有史以來最宏大的天文電影

文/陳根

為了探索宇宙中最大的奧秘而建造的下一代成像儀器，近日進行了一次試運行，拼湊出了有史以來最大的照片，也是有史以來第一張3.2億像素的圖像。由於解析度達到32億像素，全尺寸顯示一張照片需要378臺4K超高畫質電視屏幕。

現在，研究小組正準備將這種傳感器陣列集成到國家加速器實驗室（SLAC）正在建設的世界上最大的數位相機中。而一旦安裝在智利魯賓天文臺，這臺相機將拍攝出整個南部天空的全景圖像——10年內每隔幾晚拍攝一張全景圖。

它的數據將被輸入魯賓天文臺遺留空間和時間調查（LSST）——一個比地球上有生命的人還多的星系和無數天體物理物體運動的目錄中。這意味著，使用LSST相機，天文臺將創造有史以來最大的天文電影，並揭示宇宙中一些最大的謎團，包括暗物質和暗能量。

事實上，用這些傳感器拍攝的第一張照片是對相機焦平面的測試，其組裝於今年1月在SLAC完成。

在某種程度上，焦平面類似於數碼消費相機或手機相機的成像傳感器：它捕捉物體發出或反射的光，並將其轉換成電信號，用於產生數字圖像。但是LSST相機的焦平面要複雜得多，它包含189個單獨的傳感器，或電荷耦合器件（CCD），每個都能為桌面帶來1600萬像素的像素，與大多數現代數位相機的成像傳感器數量大致相同。

而為了讓焦平面通過測試，研究小組需要把它放在一個低溫恆溫器中，將傳感器冷卻到-150°F（-101.1°C），以達到所需的工作溫度。最終，LSST相機的焦平面將可以捕捉大約40個滿月大小的天空的一部分，且它的解析度很高，以至於人們能夠發現比肉眼可見的暗1億倍的物體，這種靈敏度可以讓人看到幾千英裡外的蠟燭。