太空船首次發回了太空的照片,顯示出一些恆星的位置似乎與我們從地球上看到的不同。 NASA的“新視野號”(New Horizons)距離地球超過40億英里,正在加速向外太空進發。它的飛行距離如此之遠,以至於我們現在能看到最近恆星的獨特景象。
可以清楚地說,“新視野號”看到的是外太空,不像我們在地球上看到的那樣,”科羅拉多州博爾德市西南研究所(SwRI)的“新視野號”首席研究員艾倫·斯特恩(Alan Stern)說,“這使我們能夠做一些以前從未完成的事情—從新視野號和地球不同位置上看最近的恆星在太空中的明顯位移。”
4月22日至23日,該航天器將其遠端望遠鏡攝像機對準了一對“最近”的恆星—半人馬座比鄰星(Proxima Centauri)和Wolf 359,展示了它們的位置和我們從地球上看到的不同。長期以來,科學家們一直利用這種“視差效應”( parallax effect )—從不同的位置觀察一顆恆星時,其在背景下移動來測量地球與恆星的距離。
觀察視差的一個簡單方法是,將一根手指放在一臂長的位置,當你用每隻眼睛依次觀察時,就可以看到它來回跳躍。同樣地,當地球繞著太陽轉的時候,恆星也會改變它們的位置。但由於即使是最近的恆星也比地球軌道直徑遠幾十萬倍,視差偏移非常小,只能用精密儀器測量。
斯特恩(Stern)說:“人類肉眼無法察覺這些變化。”但是,當“新視野號”的影象與地球上望遠鏡在同一日期所拍攝的同一顆恆星照片相匹配時,視差位移就顯而易見了。這種組合產生了“漂浮”在背景星系前的恆星3D檢視。
“新視野號實驗提供了有史以來最大的視差基線—超過40億英里,也是首次證明了容易觀測到的恆星視差。”協調了視差演示的託德·勞爾(Tod Lauer 國家科學基金會國家光學紅外天文研究實驗室的“新視野”科學小組成員”)說。
“新視野號飛船的確是第一次執行任務,這次恆星視差的演示也不例外,”華盛頓NASA總部的新視野號專案科學家肯尼斯·漢森(Kenneth Hansen)說。“新視野號宇宙飛船將繼續加速離開地球,駛向星際空間,並繼續為行星科學輸送令人興奮的新資料。”
用立體視鏡工作
勞爾( Lauer)、“新視野”專案的副科學家約翰·斯賓塞(John Spencer)和科學團隊的合作者、天體物理學家、皇后樂隊吉他手和立體聲成像愛好者布萊恩·梅( Brian May)創作了這些清楚地顯示地球和附近兩顆恆星之間巨大距離的影像。
“可以說,在天體立體成像,也就是天體的3D影象方面,美國宇航局的新視野號團隊已經在此領域處於領先地位,他們已經提供了令人震驚的冥王星和遙遠的柯伊伯帶天體Arrokoth的立體影象。”梅說,“但最新的‘新視野’立體實驗打破了所有記錄。業餘天文學家和科幻小說愛好者都很熟悉的兩顆恆星—半人馬座比鄰星(Proxima Centauri)和狼359 (Wolf 359) ,它們的照片採用的是180年來立體觀察技術所實現的最大視點距離!”
(圖解:立體3D望眼鏡—這些立體影片可以透過紅藍立體眼鏡來顯示恆星與背景的距離。 左邊是比鄰星,右邊是狼359。 圖源:NASA 原文)
半人馬座比鄰星和Wolf 359的伴星影象由澳大利亞賽丁泉天文臺的拉斯康伯雷斯天文臺和在亞利桑那州的萊蒙山天文臺操作遠端望遠鏡的路易斯維爾大學天文學家約翰·基爾科普夫( John Kielkopf)、哈佛大學和史密森天體物理中心的凱倫·柯林斯(Karen Collins)提供。
“專業和業餘天文學團體一直在等著嘗試這一點,他們非常開心能創造更多太空探索的歷史。”勞爾說,“新視野號在地球上觀測比鄰星和狼359時收集的影象真的超出了我的預期。”
(圖解:半人馬座比鄰星的平行立體—使用立體檢視器觀察這些影象; 如果你沒有檢視器,在影象上透過“透過”它(和螢幕)到遠處來改變你的焦點。 這就產生了第三張圖片在中間的效果,試著把你的焦點放在第三張圖片上,你會發現新視野號的影象在左邊。 圖源:NASA原文 )
(圖解:狼359的平行立體—使用立體檢視器觀察這些影象; 如果你沒有檢視器,在影象上透過“透過”它(和螢幕)到遠處來改變你的焦點。 這就產生了第三張圖片在中間的效果,試著把你的焦點放在第三張圖片上,你會發現新視野號的影象在左邊。 圖源:NASA原文 )
首次星際導航
縱觀歷史,航海家們一直透過對恆星的測量來確定它們在地球上的位置。星際導航器也可以使用新視野號首次展示的技術來確定自己在銀河系中的位置。雖然美國宇航局的深空網路無線電跟蹤要精確得多,但它的首次使用可能有一天會成為人類對銀河系探索的一個重要里程碑。
在進行觀測時,“新視野號”距離地球超過43億英里(約70億公里),而在地球上,無線電訊號以光速傳播,需要大概6小時30分鐘才能到達地球。
“新視野號”於2006年發射升空,是第一個前往冥王星和柯伊伯帶的任務。2015年7月,它探索了冥王星及其衛星—完成了50年前開始的太空時代行星偵察,並在2019年1月繼續其無與倫比的探索旅程,近距離飛掠柯伊伯帶天體Arrokoth。“新視野號”最終將離開太陽系,加入“旅行者號”和“先驅者號”的行列,踏上通往其它恆星的道路。
位於馬里蘭州勞雷爾的約翰霍普金斯大學應用物理實驗室參與了“新視野”號宇宙飛船的設計、建造和操作,併為美國宇航局科學任務理事會管理這項任務。MSFC行星管理辦公室為NASA監督“新視野號”。位於聖安東尼奧的西南研究所首席研究員斯特恩指導這次任務,並領導科學團隊、有效載荷操作和做出科學規劃。“新視野號”是“新前沿計劃”的一部分,該計劃由位於阿拉巴馬州亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心執行。
BY:Tricia Talbert
FY:小隨
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