#美国宇航局#美国航天局将创建史无前例的“深度感知”记录( 二 )


 #美国宇航局#美国航天局将创建史无前例的“深度感知”记录
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  • 图注:太阳与许多最近的恒星之间的距离是准确的,但目前只有极少数的恒星位于距离我们10光年的范围内。在接下来的一百万年里,当恒星在我们的星系中继续它们的引力舞蹈时,许多恒星将远离我们的太阳。
许多世纪以来,没有观察到这样的视差,最主要的解释是恒星必须非常非常远。 如果即使最接近的恒星也是如此遥远,以至于它们甚至在整个地球直径范围内都不会相对于更遥远的恒星改变位置,那么我们只有两种选择:
  1. 建造分辨率更高的望远镜,能够测量更小更精确的角度,
  2. 或试图设计一种方法来测量比地球直径还要长的基线距离。
随着太阳系日心模型的兴起,第二部分在16和17世纪得到了巨大的推动。 如果地球绕着太阳公转,那么从冬至夏至夏天,基线比从日出到日落的12,700公里(绕地球轴线旋转180°)要大得多,大约3亿公里。
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  • 图注:盖亚(GAIA)所采用的视差方法,包括注意到附近恒星相对于较远的背景恒星位置的明显变化。基线相对于恒星距离越大,观测到的视差就越大。
从19世纪中期开始,天文学有了足够的进步,以至于最近的恒星可以开始显示其视差。1838年,弗里德里希·贝塞尔(Friedrich Bessel)宣布了天鹅座61恒星的视差:第一颗已知(并很快证实)有视差的恒星。几乎紧接着,弗里德里希·斯特鲁夫(Friedrich Struve)发表了织女星的视差(因此也包括到织女星的距离),托马斯·亨德森(Thomas Henderson)也紧随其后,与半人马座阿尔法星保持了一定的距离:半人马座是离地球最近的恒星系中最明亮的成员。
即使两只“眼睛”是天文望远镜而不是您的肉眼,它们之间的距离也越大,你也能更好地测量深度、距离,并看到真实的宇宙:在三维空间,而不是二维快照。即使在今天,视差测量仍然是我们发现离最近恒星距离的最佳方法,欧空局的盖亚(Gaia)任务是迄今为止最精确的观测站。
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  • 图注:这张图片是盖亚(Gaia)对我们银河系和邻近星系的全天视图的单一投影,基于对近17亿颗恒星的测量。我们拥有这么多恒星的视差的事实归因于盖亚提供的奇妙数据:历史上最好的数据。但是,盖亚的基线只有2 AU:地球绕太阳轨道的直径。
但即使是盖亚也只是在地球围绕太阳的同一轨道上,这意味着其视差测量的最大基线仅为2AU,其中“AU”指的是天文单位,即平均地日距离。
至少在基线方面,如果我们有一个离地球很远的天文台,能够从与我们完全不同的角度测量恒星,那将是非常优越的。通过将基线延伸到更大的距离,跨越太阳系,甚至超越太阳系,我们可以进行有史以来最大的视差测量。通过在地球上同时进行观测(或者在相对论控制的宇宙中尽可能同时进行观测),我们可以最大程度地减少标准视差测量所遭受的混淆影响:事实上,遥远的恒星本身会随着时间而移动,即使是短短几个月的时间。
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  • 图注:天鹅座61是第一颗测量其视差的恒星,但由于其较大的固有运动,因此测量相当困难。这两张红色和蓝色的图片,相隔几乎一年拍摄,显示了这颗双星系统惊人的速度。如果你想以极高的精度测量一个物体的视差,你将同时进行两次“双目”测量,以避免恒星在星系中运动的影响。
虽然有四个离太阳非常遥远的航天器——旅行者1号和旅行者2号以及先锋10号和先锋11号——它们不再有能力成功地瞄准遥远的恒星并将数据传回地球。然而,第五个最遥远的是美国宇航局的“新视野”号:以很少经过冥王星(及其卫星)而闻名的航天器,以及后来发现了小柯伊伯带天体Arrokoth。


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