NASA「新視野」號探測器的任務是測量兩顆恆星與太陽系外圍的距離。(圖片來源:JHUAPL/MSFC/NASA)
曾拍下史上最清晰冥王星照片、刷新柯伊伯帶天體觀測記錄的「新視野」號探測器再立新功:測出兩顆恆星與太陽系外圍的距離。
據《自然》報導,今年四月底,「新視野」號將主攝像頭對準了兩顆離太陽較近的恆星:比鄰星和沃夫359,其中比鄰星是離太陽最近的恆星,與太陽相距約4.2光年。
為準確測距,美國宇航局(NASA)讓專業天文學家和業餘愛好者在地球上同時拍攝這兩顆恆星的照片。太陽與地球距離約1.5億公裡,而此時「新視野」號與地球的距離約是太陽與地球距離的46倍。
正因地球和「新視野」號兩個視點的間隔足夠遠,測量條件比大多數地球附近的太空望遠鏡都更有優勢。天文學家可以通過更大的視差角度,計算兩顆恆星與地球間的距離。
視差測距由來已久,工作原理與雙目視覺相同。把兩隻眼指向同一個目標,人們可據此粗略估計到該目標的距離。歐洲空間局蓋亞探測器拍攝的銀河系最複雜3D地圖,也是利用這一原理完成的。
「蓋亞的工作令人印象深刻,但人們無法直觀地看到」,「新視野」項目成員、美國國家光學紅外天文研究實驗室的天文學家託德·勞爾表示——由於視差角較小,蓋亞用數字表格的形式呈現結果。但勞爾也指出,「新視野」號的測量精度比蓋亞低幾個數量級。
因為視差足夠大,人們可以直接看到比鄰星的觀測照片:一張來自柯伊伯帶,另一張來自地球。兩張觀測圖像結合在一起,可以直接得到視差角,人們可以看到恆星明顯的位置偏移。
當觀測點位於地月系統以外的深空,許多天文觀測效果會更理想,比如排除地月系統的幹擾、離太陽光照更遠、得到更精準的視差等。
雖然離得足夠遠並不是判定天文學觀測成果優劣的唯一指標,但有些觀測的確是「距離產生美」。
比如獵戶座第二亮星參宿四(Betelgeuse),每年4月到7月,由於參宿四離太陽過近,人們無法進行精確測量。今年7月,NASA的「好奇」號探測器將在火星對參宿四展開觀測。
再如歐洲空間局計劃在2034年將把空間天線雷射幹涉儀(LISA)送上太空,排除地球的幹擾,人們可以在火星表面更好地觀察天體。
但探測器進入深空,意味著要對儀器設備做大量調試。以蓋亞為例,如果能有更遠的運行軌道,它的測量精度將更高。但蓋亞需要繞太陽公轉多次,並反覆測量以獲得較好的視差,運行軌道成倍擴大,意味著運行時間也會隨之變長。
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