在沙漠深处遥望宇宙( 二 )
】你一定有过这样的经历，当一辆救护车在你眼前呼啸而过的时候，随着救护车离我们的距离由远变近、再变远，警报声的音调也先是变得尖利，然后恢复平缓。因为当光波或声波的波源与观察者发生相对运动时，就会产生多普勒效应，即当波源（救护车）接近观察者时，观察者接收到的波的频率会变高（你听到的声音的频率会变高），当波源远离观察者时，观察者接收到的波的频率会变低。
恒星就是光源，正朝我们（地球）移动的恒星所发出的光频率更高，以可见光光谱——红橙黄绿青蓝紫为例，光的颜色会更蓝，被称为蓝移，而远离我们的恒星会看起来更红，被称为红移。当然，恒星发出的光并不一定在可见光范围内，红移和蓝移只是代表恒星所发出的光波频率在光谱上的移动。
行星的引力会使恒星轻微地摇晃，在我们的眼中，恒星就像是在跳舞一样。如果奇切里通过红移和蓝移发现了一颗正在跳舞的恒星，那么很大程度上行星正在拉着恒星。
径向速度法是天文学家寻找系外行星强有力的工具之一，而拉西拉天文台的高精度径向速度行星探测器（HARPS）是同类仪器中最杰出的。迄今为止，它已经发现了许多的类地行星。2016年，天文学家使用HARPS发现了一颗类地行星，它围绕着距太阳最近的恒星——半人马座比邻星运转，它与其恒星距离为700万千米，质量至少为地球的1.3倍。2017年，一个比利时研究小组公布了一项发现：七颗行星围绕着一颗矮星运行，形成了一个类似太阳系的星系，该发现也受益于HARPS。为了纪念自己家乡的啤酒，这些天文学家将该系统命名为TRAPPIST-1，在该系统中，多达3颗行星与地球相似，并提供了可能容纳生命的条件。
拍摄行星的照片
当我们在夜间凝视美丽的星空时，我们的瞳孔会扩张以便收集更多的光线，从而可以看见那些更昏暗的星光。但是人眼收集光线的区域很小，因此，天文学家使用大镜面的望远镜，来看向更深更远的星空。自从反射式望远镜（使用曲面和平面的镜面组合来收集和反射光线，并形成影像的光学望远镜）发明以来，镜面变得越来越大。
在ELT建成以前，甚大望远镜（VLT）无疑仍是欧洲南方天文台的主角。它由四个筒仓组成，每个筒仓都有一个主镜望远镜，每个主镜（用于接收光线）直径8.2米。这四台望远镜既可以单独使用，也可以组成光学干涉仪，每个望远镜所收集到的光通过复杂的地下通道系统结合起来，天文学家可以看到遥远行星更细微的细节。例如，我们可以在地球上看到国际空间站里一颗螺丝钉上的螺纹（国际空间的运行轨道位于地表上空400千米）。同时，每台望远镜都配有先进的仪器，比如ESPRESSO和SPHERE，解释它们的名字并没多大意义，我们在此省略。
ESPRESSO是最新一代光谱分析仪器，它是HARPS的后继者。HARPS可以探测到速度为3.5千米/小时的恒星运动，而ESPRESSO和4个VLT望远镜一起工作，可以捕捉到速度为0.35千米/小时的恒星运动。因为小行星对其恒星的作用力要小于大行星，因此灵敏的ESPRESSO可以发现更多更小的类地行星。
SPHERE解决了星光闪烁的问题，虽然我们看到“一闪一闪”的小星星时会感到非常好玩，但是对天文学家来说，这是一件烦人的事。星光闪烁是因为地球大气层中的尘埃颗粒扭曲了光线。SPHERE包括自适应光学系统，可以调整某一小部分镜面的形状，每秒可以变动1200次，来矫正光线。2016年，天文学家第一次利用SPHERE拍摄到了一张行星照片，这是一颗类似木星的行星，围绕一颗365光年外的恒星运行。
打破记录的望远镜
在不久的将来，一个主镜直径为39米的“巨型天眼”ELT将会坐落在智利阿马索内斯山顶，并将天文观测提升到新的高度。ELT将比世界上现存的所有反射望远镜加起来还要大，能够收集的光量将是目前最大光学望远镜的15倍。
主镜、二级镜、三级镜和自适应镜面是ELT的精髓，它们的功能和精度都将打破记录。由于VLT所使用的8米左右的镜面已经达到了制造、运输和维护的极限，为了制造更大面积的镜面，主镜将被分解成798个小的六边形镜面，每个小镜面为1.4米宽。另外，绰号为“橡胶镜子”的镜面负责自适应光学。它的直径为2.6米，只有2毫米厚。该镜面有8000个控制单元，这些控制单元将根据大气或风力进行每秒数千次的调整。二级镜和三级镜负责收集和聚集光线。二级镜直径为4.2米，重3.5吨，这面镜子由德国铸造，冷却一年后，法国的专家们会打磨镜面，直到偏差值不超过15纳米。
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