【大纪元2013年08月26日讯】（大纪元记者沙莉编译报导）美国与意大利研究人员近日开发出新型光学系统，使得地面望远镜能拍出清晰度高于哈勃太空望远镜两倍的夜空照片。
亚利桑那大学、意大利佛罗伦萨阿尔切特里天文台、卡内基天文台的天文学家组成的一个研究团队表示，他们利用自适应光学技术MagAO开发出一种新型的摄影镜头，可以让科学家们拍出比以往任何时候都更清晰的夜空图像。研究小组钻研这项技术已经超过20年，最近给位于智利阿塔卡马沙漠的6.5米口径麦哲伦大型双筒望远镜（LBT）加装了这套技术的最新版产品，并拍出迄今最清晰的夜空照片。
自适应光学系统MagAO
清晰度提高的关键在于，大口径主镜面望远镜能够以其在可见光波长下理论上的分辨率极限进行数码摄影。亚利桑那大学天文学系NASA萨根研究员马莱斯（Jared Males）说，“我们朝向更短的波长作出改进时，提高了图像的清晰度。直到现在，大型望远镜只有在红外线或长波长光下，可以拍摄出理论上最清晰的照片，但我们的新相机可以在可见光频谱内拍出清晰两倍的照片。”
该项目的首席科学家亚利桑那大学天文学教授克劳斯（Laird Close）说：“新的镜头非常令人兴奋，夜空比以往任何时候看起来都更清晰，我们可以第一次拍摄长曝光图像，可以解析相交仅有0.02角秒的物体，就相当于从一百多英里远看到一毛钱硬币，用这种解析率从地球上可以看到月球上的一个棒球场。”
这些照片比哈勃太空望远镜拍摄的照片至少清晰两倍，麦哲伦望远镜也比哈勃望远镜大，其镜面直径为21英尺，哈勃的镜面为8英尺。到现在为止，哈勃是拍摄最佳可见光图像的望远镜，即使大型陆基望远镜装配有复杂的自适应光学成像相机，在可见光下也只能拍出模糊的照片。
为了克服大气湍流对陆基望远镜造成图像模糊，克劳斯团队开发了一个非常强大的自适应光学系统，在望远镜的主镜面30英尺上空的磁场内悬浮一个十六分之一英寸薄的直径2.8英尺弧形玻璃镜面。
这种名谓自适应次镜（ASM）可以变形，在次镜表面有585个动点，每秒可振动1000次来改变镜面形状，抵消大气扰动，从而获得清晰的影像。克劳斯说，“因此，我们可以看到比以往任何时候都更清楚的天空，就相当有一个21英尺镜面的空间望远镜一样。”
MagAO系统清晰观测双星和行星盘
利用称为“麦哲伦自适应光学系统（MagAO）”的新的自适应光学系统，已经取得了一些重要的科学发现，科学家在新一期《天体物理学杂志》已经发表了有关论文。该系统正在测试，并取得天文学家称为“第一道曙光”的结果。研究小组将它对准向猎户座大星云发出其大部分紫外光的著名大质量恒星。
这颗恒星是100万年的年轻恒星，名为Theta 1 Ori C，其实是由一对双星C1和C2组成。然而，两者之间的距离如此之小，约为地球和天王星之间的平均距离。天文学家从未能够在望远镜直接拍摄的照片中将两者区分开。
用MagAO进行的观测效果却立竿见影。克劳斯说，“我拍摄Theta 1 Ori C 超过20年，从来没有能直接看到其实它是两颗恒星，但是，我们打开MagAO系统后，它如此漂亮的分裂成两颗恒星。”
MagAO系统还揭示另一个谜：行星如何从恒星风影响的尘埃和气体盘中形成，就像44倍于太阳的大质量恒星Theta 1 Ori C发出的恒星风（强烈的电离光）。
该研究小组利用MagAO和VisAO系统寻找电离氢气发出的红光，描绘出Theta 1 Ori C的强烈紫外线辐射和恒星风如何影响其周围恒星的尘埃盘。
研究生吴亚林说，“接近Theta 1 Ori C恒星，有两颗很年轻的恒星由气体和尘埃盘包围。Theta 1 Ori C发出的恒星风和紫外线光击打这些盘，看起来就像它们被强风向后吹弯曲。”MagAO的照片显示，两颗恒星及其原行星盘被严重扭曲成水滴的形状。
年轻的行星系统中气体和尘埃的分布是行星形成过程中另一个悬而未决的问题。该研究小组使用SDI设备估计猎户座星云的另一个有趣的对象：猎户座一颗恒星对一个罕见的“星盘轮廓”的作用。SDI镜头现在第一次可以最大程度删除恒星发出的光，以清楚地看到轮廓内部区域。
研究生福莱特说，“星盘位于明亮的猎户座大星云前面，星盘尘埃吸收掉星云背景光线时我们看到了黑暗的阴影。拍摄一只飞蛾飞过一个明亮的电影幕布：它的身体看起来不透明，翅膀则有部分是透明的。我们的SDI设备可以让我们窥视轮廓内部，并根据各处的透明度来评估星盘各处有多少尘埃。”“我们惊讶地发现，星云光衰减量从未达到过一个不透明的点，好像星盘的外侧部分尘埃比我们所预期的要少。”
克劳斯说，“重要的是要了解是在这些天体中尘埃的分布，因为尘埃和气体是构成行星的材料。我们的新成像能力发现，星盘外部的尘埃和气体很少。”
克劳斯说，轮廓星盘可能已经接近很接近大质量恒星Theta 1 Ori C，导致其外层的气体和尘埃被吹走。
“这告诉我们在这些密集的恒星托儿所中一些关于行星母星盘的秘密，距离母星非常遥远的巨大行星的形成似乎有限制。一个可能的解释是存在一颗大质量恒星，就像Theta 1 Ori C，剥离了外层的气体和尘埃。”
哈勃太空望远镜拍摄的照片
（责任编辑：毕儒宗）
