韦伯望远镜首次直接拍摄到系外行星的图像

韦伯望远镜首次直接拍摄到系外行星的图像 韦伯太空望远镜首次直接拍摄到一颗系外行星的图像。这颗被命名为 HIP 65426 b 的系外行星是一颗不宜居住的气态巨行星。它的质量是木星的 6 到 12 倍，年龄在 1500 万年到 2000 万年之间。天文学家 2017 年利用欧洲南方天文台在智利的甚大望远镜发现了这颗行星。韦伯望远镜如今拍摄到这颗行星的更多细节。由于地球大气散发的红外辐射干扰，这些细节无法从地面拍摄到。拍摄 HIP 65426 b 直接图像的挑战之处在于，它比所环绕的恒星暗得多，在近红外波段辐射亮度不足所环绕的恒星的万分之一，在中红外波段辐射亮度不足千分之一。望远镜的近红外相机（NIRCam）和中红外仪器（MIRI）均配备了日冕仪。这种设备可以遮挡恒星光芒，使望远镜得以拍摄到行星。 这张图像显示了系外行星HIP 65426 b在不同的红外波段，如詹姆斯·韦伯太空望远镜所见：紫色显示NIRCam仪器在3.00微米处的视图，蓝色显示NIRCam仪器4.44微米处的视图，黄色显示MIRI仪器11.4微米处的视图，红色显示了MIRI仪器15.5微米处的MIRI仪器视图。由于不同的韦伯仪器捕获光的方式，这些图像看起来不同。每台仪器中都有一组被称为日冕仪的遮罩，它可以挡住主星的光，以便可以看到这颗行星。每张图像中的小白星标记了主恒星HIP 65426的位置，该位置已通过日冕图和图像处理减去。NIRCam图像中的条形是望远镜光学系统的伪影，而不是场景中的物体。 来源： 来自：雷锋 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat 投稿：@kejiqubot

暗物质探测器欧几里得空间望远镜出现结冰问题 工程团队正在制定除冰计划

暗物质探测器欧几里得空间望远镜出现结冰问题 工程团队正在制定除冰计划 欧洲空间局目前注意到欧几里得探测器的望远镜正在逐渐失去视力，分析发现主要是镜片上结了一层薄薄的水冰，尽管这些水冰可能只有几十纳米厚，但这依然会严重影响欧几里得的观测能力。欧几里得探测器是在 2023 年 7 月发射的，之后科学团队开始校准望远镜的仪器，在这个过程中科学团队利用可见光相机 (VIS) 相机反复观察到有一些恒星的光度下降。恒星的光度在百万年的尺度上几乎都是变化很小的，除非进入了演化末期，因此科学团队认为这显然不是恒星的问题，而是探测器的问题。经过几个月的调查后，科学团队初步认为光学仪器的镜子上可能结冰了，大约有几层的水分子，这影响了欧几里得探测器的观测能力。欧洲空间局称这很有可能是因为欧几里得探测器在地球上的组装过程中吸收了空气中的水汽，现在在太空中这些水汽逐渐从各个组件中释放出来，在太空的超低温中附着在它们碰到的地方。欧几里得探测器目前运行在距离地球约 150 万公里的轨道上，找个人带个抹布去擦擦显然是不可能的，所以科学团队正在制定除冰计划，计划利用净化程序来加热组件。这个净化程序是在发射前就完成开发的，确实可以用来加热然后融化水冰，然而望远镜的机载加热器可能也会影响其机械机构，例如导致膨胀，从而导致组件无法恢复到原来的尺寸。欧空局目前的计划是先发送命令来加热低风险的光学组件，包括两个可以独立加热的镜片，如果这无法解决问题，那只能对其他镜片组继续加热了。之前欧几里得空间望远镜也发生过一些令人担忧的故障，例如发射后科学团队发现精细制导传感器偶尔会失去对引导星的追踪，引导星是用来帮助望远镜指向宇宙特定区域的一种方式，不过这个问题发现后，工程团队制作了一个补丁成功解决了问题。最后，B 站 UP 主 _宇正_ 是欧几里得空间望远镜项目的团队成员，有兴趣的用户也可以在 B 站关注他获取关于欧几里得望远镜的一些科普视频： ... PC版： 手机版：

韦伯望远镜的科学操作是由 ASCII（而非二进制命令块）板载脚本来驱动，该脚本的编写借助的则是 JavaScript 的一套定制

韦伯望远镜的科学操作是由 ASCII（而非二进制命令块）板载脚本来驱动，该脚本的编写借助的则是 JavaScript 的一套定制化版本。脚本解释器采用的是 C++编写的飞行软件，负责操作航天器与科学仪器。 #抽屉IT

世界最大望远镜镜面的最后一段铸造成功

世界最大望远镜镜面的最后一段铸造成功 这幅艺术家绘制的效果图显示的是智利北部 Cerro Armazones 上正在运行的超大望远镜的夜景。图中的望远镜使用激光在大气层的高处制造人造恒星。图片来源：ESO/L.Calçada目前正在智利阿塔卡马沙漠建造的欧洲南方天文台超大望远镜（ESO's ELT）距离完工又近了一步。德国肖特公司（SCHOTT）已成功交付了望远镜主镜（M1）949 个部件中最后一个部件的毛坯。M1 的直径超过 39 米，将是迄今为止为望远镜制造的最大镜子。由于 M1 太大，无法用一整块玻璃制作，因此它将由 798 个六边形片段组成，每个片段厚约 5 厘米，宽 1.5 米，共同收集的光量是人眼的数千万倍。另外还生产了 133 个六边形片，以方便望远镜投入使用后的维护和重新涂层。欧洲南方天文台还采购了 18 个备用镜片，使总数达到 949 个。欧洲南方天文台（ESO）的超大望远镜（ELT）的主镜被称为 M1，它将是迄今为止为望远镜制造的最大镜子。M1 的直径超过 39 米，由于镜面太大，无法用一整块玻璃制作，而是由 798 块六边形镜片组成，每块镜片厚约 5 厘米，宽 1.5 米，共同作用收集的光线是人眼的数千万倍。另外还生产了 133 个六边形片段，以方便望远镜投入使用后的维护和重新涂层。欧洲南方天文台还采购了 18 个备用镜片，使总数达到 949 个。现在，德国肖特公司已经成功铸造出了 949 个舱段中最后一个的坯件，如图所示。M1坯件是一种成型材料，经抛光后成为镜片，由ZERODUR©制成，这是肖特公司开发的一种低膨胀玻璃陶瓷材料，并针对阿塔卡马沙漠中 ELT 基地的极端温度范围进行了优化。从图中可以看到第 949 个镜片在切割成六边形和抛光之前的样子这些步骤将由法国赛峰 Reosc 公司完成。图片来源：肖特公司M1 镜片由 ZERODUR 材料制成，这种材料是肖特公司开发的一种低膨胀玻璃陶瓷材料，并在 ELT 位于阿塔卡马沙漠的生产基地针对极端温度范围进行了优化。该公司还在其位于德国美因茨的工厂制造了另外三个 ELT 反射镜（M2、M3 和 M4）的坯件。"欧洲南方天文台从肖特订购的不仅仅是 ZERODUR。"欧洲南方天文台 ELT 光学机械主管 Marc Cayrel 说。"通过与 ESO 的密切合作，肖特对每一个生产步骤都进行了微调，使产品能够满足甚至超过 ELT 的苛刻要求。在批量生产 230 多吨这种高性能材料的过程中，始终保持了坯料的出色质量。因此，ESO 十分感谢我们值得信赖的合作伙伴肖特公司技术精湛的专业团队"。显示 ESO 超大望远镜主镜（M1）的计算机渲染图。图片来源：ESO肖特公司 ELT 项目负责人 Thomas Werner 说："我们整个团队都为完成公司历史上最大的单笔 ZERODUR 订单而激动不已。在这个项目中，我们成功地完成了数百块 ZERODUR® 镜面基板的批量生产，而我们通常只进行单件生产。能为塑造天文学的未来出一份力，是我们所有人的荣幸。"浇铸完成后（见下面的视频），所有部件都要经过一个多步骤的国际旅程。在经过缓慢的冷却和热处理后，每个坯件的表面都在肖特公司进行超精密打磨。然后，这些坯料被运往法国赛峰集团的 Reosc 公司，在那里，每块坯料都被切割成六边形，并在整个光学表面上以 10 纳米的精度进行抛光这意味着镜子表面的不平整度将小于头发丝宽度的千分之一。参与 M1 节段组件工作的公司还包括荷兰 VDL ETG Projects BV 公司负责生产节段支架；德国-法国 FAMES 联合公司负责开发并最终完成 4500 个纳米精度传感器的制造，这些传感器用于监测每个节段的相对位置；德国 Physik Instrumente 公司负责设计并制造 2500 个执行器，这些执行器能够以纳米精度定位节段；丹麦 DSV 公司负责将节段运往智利。经过抛光和组装后，每个 M1 片段都要漂洋过海运往位于阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台帕拉纳尔天文台的 ELT 技术设施70 多个 M1 片段已经完成了 10000 公里的旅程。在距离 ELT 施工现场仅几公里之遥的帕拉纳尔，每个 M1 片段都被镀上一层银，使其具有反光性，之后将被小心存放，直到望远镜的主体结构准备好接收它们。欧洲南方天文台的 ELT 将于本十年晚些时候开始运行，届时它将成为世界上最大的天眼。它将应对我们这个时代最大的天文挑战，并取得迄今为止难以想象的发现。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新型望远镜技术揭示木卫一的火山表面 比以往任何时候都更清晰

新型望远镜技术揭示木卫一的火山表面 比以往任何时候都更清晰 木星卫星木卫一，2024 年 1 月 10 日由 SHARK-VIS 拍摄。这是迄今为止地球望远镜获得的分辨率最高的木卫一图像。该图像结合了红外线、红色和黄色三个光谱带，突出显示了围绕佩莱火山（在月球中心下方和右侧）的红色环和围绕佩莱火山右侧的皮兰帕特拉火山（Pillan Patera）的白色环。图片来源：INAF/大型双筒望远镜天文台/乔治亚州立大学；SHARK-VIS/F.Pedichini 的 IRV 波段观测；D. 处理。Pedichini; processing by D. Hope, S. Jefferies, G. Li Causi这些观测结果得益于一种被称为"SHARK-VIS"的新型高对比度光学成像仪器，以及该望远镜的自适应光学系统，该系统可以补偿大气湍流造成的模糊。这些图像将发表在《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）杂志上，揭示了直径小至 50 英里的地表特征，到目前为止，只有飞往木星的航天器才能达到这种空间分辨率。据研究小组称，这相当于从 100 英里外拍摄了一张一角硬币大小物体的照片。通过SHARK-VIS，研究人员确定了木卫一最突出的火山之一佩莱火山周围的一次重大复燃事件。据论文的第一作者艾尔-康拉德（Al Conrad）称，木卫一是太阳系中火山最活跃的天体，其火山爆发使地球上同时代的火山相形见绌。大型双筒望远镜干涉仪（LBTI）是一种地面仪器，它将亚利桑那州格雷厄姆山上的两台 8 米级望远镜连接起来，形成世界上最大的单筒望远镜。该干涉仪旨在探测和研究太阳系外的恒星和行星。图片来源：NASA/JPL-Caltech美国国家航空航天局/JPL-加州理工学院大型双筒望远镜天文台的助理科学家康拉德说："因此，木卫一提供了一个独特的机会，让我们了解在遥远的过去曾帮助塑造地球和月球表面的强大喷发。大型双筒望远镜是亚利桑那大学斯图尔特天文台下属的格雷厄姆山国际天文台的一部分。"康拉德补充说，像这样的研究将有助于研究人员理解为什么太阳系中的一些世界有火山，而另一些则没有。有朝一日，它们还可能揭示附近恒星周围系外行星系统中的火山世界。木卫一比地球的卫星略大，是木星伽利略卫星中最内侧的一颗，除木卫一外，还有木卫二、木卫三和木卫四。由于木卫三、木卫二和木卫一之间的引力"拉锯战"，木卫一不断受到挤压，导致其内部摩擦生热这被认为是木卫一持续而广泛的火山活动的原因。通过监测木卫一表面的喷发，科学家们希望深入了解月球表面下物质的热驱动运动、内部结构，并最终了解造成木卫一强烈火山活动的潮汐加热机制。木卫一地壳的横截面，描述了科学家目前对雕刻月球表面和产生月球大气层的地质和化学过程的了解。左侧是类似佩雷熔岩湖产生的硫磺羽流和红环。冰冷岩石圈中的断层是富含硫的硅酸盐岩浆到达地表的通道。木卫一的内部因木星及其两颗卫星木卫二和木卫三的引力牵引摩擦而发热，产生熔融岩浆。资料来源：de Pater 等人，2021 年，《年度评论》，根据 Doug Beckner、James Tuttle Keane 和 Ashley Davies 的图表绘制木卫一的火山活动最早是在 1979 年被发现的，当时美国宇航局旅行者号任务的工程师琳达-莫拉比托（Linda Morabito）在旅行者号进行著名的外行星"大巡游"时拍摄的一幅图像中发现了喷发羽流。从那时起，人们通过太空望远镜和地球望远镜进行了无数次观测，记录了其躁动不安的特性。研究报告的合著者、美国宇航局喷气推进实验室（JPL）首席科学家阿什利-戴维斯（Ashley Davies）说，SHARK-VIS拍摄的新图像细节非常丰富，使研究小组能够确定一个重大的重现事件，即位于木卫一南半球靠近赤道的一座名为佩莱（Pele）的突出火山周围的羽流沉积物正在被邻近的一座火山皮兰帕特拉（Pillan Patera）的喷发沉积物所覆盖。美国国家航空航天局的伽利略号宇宙飞船在 1995 年至 2003 年期间探索木星系统时也观测到了类似的喷发序列。戴维斯说："我们将这些变化解释为源自皮兰帕特拉火山喷发的深色熔岩沉积物和白色二氧化硫沉积物，它们部分覆盖了佩蕾的红色富含硫磺的羽状沉积物。在SHARK-VIS之前，从地球上是不可能观测到这种重现事件的。"合著者、加州大学伯克利分校天文学名誉教授伊姆克-德-帕特解释说，虽然红外线望远镜图像可以探测到正在进行的火山喷发造成的热点，但它们还不够清晰，无法揭示表面细节，也无法明确确定火山喷发的位置。德-帕特说："像SHARK-VIS和LBT提供的可见光波长的更清晰图像，对于确定喷发位置和红外线无法探测到的表面变化（如新的羽流沉积）至关重要，"他补充说，可见光观测为研究人员解释红外线观测结果提供了重要的背景，包括来自目前正在木星轨道上运行的朱诺号等航天器的观测结果。SHARK-VIS由位于罗马天文台的意大利国家天体物理研究所建造，由首席研究员Fernando Pedichini领导的团队管理，项目经理Roberto Piazzesi提供协助。2023 年，该仪器与其配套的近红外仪器 SHARK-NIR 一起安装在天文台，以充分利用该望远镜出色的自适应光学系统。该仪器配备了一个快速、超低噪声相机，使其能够以"快速成像"模式观测天空，捕捉慢动作镜头，冻结大气湍流造成的光学变形，并将数据后处理到前所未有的清晰度。意大利国家天体物理研究所 SHARK-VIS 数据处理经理 Gianluca Li Causi 解释了其工作原理："我们在计算机上处理数据，以消除传感器电子足迹的任何痕迹。然后，我们挑选出最好的帧，并使用我们的同事、佐治亚州立大学的道格拉斯-霍普（Douglas Hope）和斯图尔特-杰弗里（Stuart Jefferies）开发的名为"克拉肯"（Kraken）的高效软件包将它们组合在一起。Kraken 使我们能够消除大气效应，以惊人的清晰度揭示木卫一"。SHARK-VIS 仪器科学家 Simone Antoniucci 说，他预计将对整个太阳系的天体进行新的观测。他说："SHARK-VIS的敏锐视觉特别适合观测许多太阳系天体的表面，不仅包括巨行星的卫星，还包括小行星。我们已经观测到了其中一些，目前正在分析数据，并计划观测更多。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

下一代望远镜可以通过仔细观察附近系外行星的大气层来寻找地外生命

下一代望远镜可以通过仔细观察附近系外行星的大气层来寻找地外生命 研究发现，对于这对邻近世界比邻星 b和GJ 887 b，这些望远镜非常善于探测潜在生物特征的存在。研究结果表明，只有比邻半人马座b存在二氧化碳时，这些机器才能探测到。虽然目前还没有发现任何系外行星与地球早期的生命条件完全吻合，但这项工作表明，如果对这些独特的超级地球比地球质量大但比海王星小的行星进行更详细的研究，它们可能会成为未来研究任务的合适目标。为了进一步寻找宜居行星，该研究的第一作者、俄亥俄州立大学天文学大四学生张惠浩和他的同事们还试图确定詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）等专业成像仪器以及欧洲极大型望远镜、三十米望远镜和巨型麦哲伦望远镜等其他极大型望远镜（ELT）直接成像系外行星的效果。张说："并不是每颗行星都适合直接成像，但这就是为什么模拟能让我们大致了解ELT会带来什么结果，以及它们建成后要实现的承诺。"为系外行星成像的直接方法是使用日冕仪或星荫遮挡主恒星的光线，使科学家能够捕捉到轨道上新世界的模糊图像。但是，由于用这种方法确定系外行星的位置既困难又耗时，研究人员希望了解 ELT 望远镜在应对这一挑战时的表现。为此，他们测试了每台望远镜的仪器在检测生物特征时将普遍背景噪声与他们想要捕捉的行星噪声区分开来的能力；这种能力被称为信噪比，信噪比越高，行星的波长就越容易被检测和分析。结果表明，欧洲 ELT 的一台仪器（称为中红外 ELT 成像仪和摄谱仪）的直接成像模式在识别三颗行星（GJ 887 b、比邻星 b 和天狼星 1061 c）是否存在甲烷、二氧化碳和水方面表现较好，而其高角度分辨率整体光学和近红外积分场摄谱仪可以探测到甲烷、二氧化碳、氧气和水，但需要更多的曝光时间。此外，由于这些结论所涉及的仪器必须透过地球大气层的化学迷雾才能窥探到宇宙生命，因此要与JWST目前的外太空能力进行比较。他说："很难说太空望远镜是否比地面望远镜更好，因为它们是不同的。它们有不同的环境、不同的位置，它们的观测也有不同的影响因素。"在这种情况下，研究结果表明，虽然 GJ 887 b 是最适合 ELT 直接成像的目标之一，因为它的位置和大小导致特别高的信噪比，但对于某些凌日行星，如 TRAPPIST-1 系统，JWST 的行星大气研究技术比地球上的 ELT 直接成像更适合探测它们。由于这项研究对数据做了较为保守的假设，未来天文工具的真正功效仍可能令科学家们大吃一惊。这项研究的共同作者、俄亥俄州立大学天文学助理教授王吉（音译）说，撇开性能上的微妙对比不谈，这些强大的技术有助于拓宽我们对宇宙的认识，而且是相辅相成的，这就是为什么像这样评估这些技术局限性的研究是必要的。"模拟的重要性，尤其是对于耗资数十亿美元的任务来说，怎么强调都不为过，"王说。"人们不仅要建造硬件，还要非常努力地模拟性能，为取得那些辉煌的成果做好准备。"很有可能，由于 ELT 要到本世纪末才能完成，研究人员的下一步工作将围绕模拟未来的 ELT 仪器如何很好地调查我们星球上肆虐的生命证据的复杂性展开。"我们想看看我们能在多大程度上对我们的大气层进行细致入微的研究，以及我们能从中提取多少信息，"王说。"因为如果我们不能用地球的大气层回答宜居性问题，那么我们就不可能开始回答其他行星周围的这些问题。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：