在南美洲智利的帕拉纳天文台,一个前所未有的天文观测辅助设施于2016年4月26日正式亮相。当晚,四道激光束划破了夜空的宁静,宛如四颗璀璨的新星在夜空中诞生。
这并非科幻电影中的场景,而是欧洲南方天文台推出的“4激光导星”设备在发挥作用。该设备通过向太空发射四束激光,能够创造出四颗虚拟的“小恒星”,为天文学家们的观测工作提供了极大的便利。
在晴朗的夜晚,当我们仰望星空,常常会发现星星在不停地闪烁。这并非因为星星本身在变化,而是由于地球大气层的影响。风速、大气温度和密度等因素的变化会导致光线在传播过程中的路径和亮度发生改变,从而使得我们眼中的星星呈现出闪烁的状态。
对于天文学家而言,这种闪烁现象成为了他们进行天文观测的一大难题。即使拥有先进的观测设备,也难以避免大气层对观测结果的干扰。为了解决这个问题,天文学家们开发了自适应光学系统,该系统能够根据大气信息调整望远镜的接收光线,从而获得清晰的恒星图像。
然而,自适应光学系统需要依赖观测恒星附近的已知恒星作为参考,这种恒星被称为导星。但在很多情况下,正被观测的恒星附近并没有合适的导星,导致自适应系统无法使用。为了解决这一问题,天文学家们想到了在太空中制造“恒星”的方法,即利用4激光导星设备创造出四颗虚拟恒星作为导星。
这四颗虚拟恒星并非真正的恒星,而是由4激光导星设备发射的钠原子激光激活大气层中90千米处的天然钠原子而产生的发光现象。这些虚拟恒星的光线会穿过大气层,被天文望远镜接收,并传输至自适应系统。通过与理想条件下的光线信息进行比较,自适应系统能够得出大气对光线造成的影响,并据此调整望远镜的接收光线,从而获得清晰的观测结果。
4激光导星设备的成功应用,标志着天文学家们在解决大气层对观测结果干扰的问题上取得了重大突破。如今,更先进的6激光导星设备也正在研发中,未来有望为天文观测提供更加精准和稳定的支持。届时,如果我们有幸在夜空中看到六颗连起来呈几何图形的“恒星”,或许它们就是这些先进设备创造的奇迹。