科学史上曾有一个有趣的故事 。
1998年 , 澳大利亚的科学家用射电望远镜接收到了一种异常强烈的脉冲信号 。 这种信号在十几年里被观测到了40多次 , 平均一年只有几次 , 但出现时间毫无规律 。
当时大家都以为这是一个历史性的发现 , 于是提出了各种猜想 。 甚至还有人认为这是外星人发出的联络信号 。 直到17年后 , 一个科学家发现接收到的信号其实是实验室中的微波炉发出的 , 这个谜题才宣告破解 。
天文是一门观测和发现的学科 , 在9个与天文有关的诺贝尔奖中 , 有7个是观测上的发现 。 而望远镜是人类观测、探索未知的重要手段 , 刚刚提到的射电望远镜便是天文望远镜的一种 。
根据观测波段和手段的不同 , 天文望远镜可以分为光学望远镜、射电望远镜、空间望远镜等 。 除了望远镜自身的性能会影响天文观测效果外 , 人类活动对天文观测也会产生巨大的影响 。 这也是为什么天文望远镜的选址和建造都会非常讲究 , 因为稍有“不慎” , 就会被误导 。
那么 , 如何给天文望远镜选择一个合适的位置呢?今天我们就来详细介绍一下 。
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图片来源:veer图库
Part.1
光学望远镜:太亮了不行 , 被大气活动干扰也不好
观测星空时 , “光污染”是光学望远镜最不想看到的 。
“光污染”是指非必要或多余的强迫光对人类与地球自然生态造成的不利影响 , 包括白天的白亮污染(如建筑物反射太阳光)和夜晚的人工白昼污染与彩光污染 。
光污染对天文观测的影响主要表现在两方面:一方面 , 它会使夜天光背景(夜晚天空背景的亮度特征)越来越亮 , 导致天体亮度和夜天光背景的反差降低 , 继而影响观测的极限星等(即可以看到最暗星的星等值) 。 一般来说 , 人造光污染造成天光亮度增加为原来的5倍时 , 可观测到的最暗星的星等将增亮近2等 。
另一方面 , 它会使天文观测时的信噪比(观测天体得到的信号与噪声之比)降低 。 一般来说 , 信噪比越高观测效果越好 , 可靠性越高 。 较暗星体若想达到与明亮天体同样的信噪比 , 需要更多的观测时间 , 也就是观测效率相对更低 。 因此 , 若由于人造光污染造成天光亮度增加为原来的5倍 , 则观测天体的信噪比将降低为原来的约40% , 这对于较暗星体的观测几乎是致命的 。
对于天文观测来说 , 光污染会严重影响观测质量 , 削弱对暗弱天体的观测能力 , 甚至导致有些天文台不得不“搬家” , 或是修建新的观测基地以求避免光污染带来的影响 。 例如 , 1947年 , 著名的格林尼治天文台因此向南迁移了70千米 。
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