| cyqdesign |
2011-06-08 10:34 |
以下內(nèi)容由南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院謝懿博士編譯，轉(zhuǎn)載到此，供大家了解。（來源：文匯報(bào)） z*cC2+R} =
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30米TMT:深入前所未見的宇宙
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“我們知道的越多，宇宙就變得越神秘，需要人類更多的創(chuàng)造力邁向下一步。” ?I6us X9$
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——杰里·納爾遜（美國(guó)加州大學(xué)圣克魯茲分校TMT項(xiàng)目科學(xué)家） ):@XMECa
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在伽利略用自制的望遠(yuǎn)鏡徹底變革了人類對(duì)宇宙的觀念之后400年，一架正在建造的巨型望遠(yuǎn)鏡將會(huì)為人類帶來更多有關(guān)宇宙的更新、更深層的認(rèn)識(shí)。 y{. s
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一旦建成，這架新的望遠(yuǎn)鏡將使得天文學(xué)家能比過去更清晰地看到暗弱的天體。它將能夠識(shí)別出即便在今天的哈勃極深場(chǎng)中看上去仍很模糊的極為遙遠(yuǎn)的結(jié)構(gòu)。然而至今還沒有人知道這些天體到底是什么。這一新的分辨能力將加大對(duì)太陽系外行星的搜尋和探測(cè)，同時(shí)還能惠及對(duì)宇宙中第一代星系的研究。 3x=f}SO&
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截止2011年5月20日，人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了551個(gè)太陽系外行星的候選者，其中還有超過200個(gè)的行星系統(tǒng)。這些發(fā)現(xiàn)中的大部分是通過光譜探測(cè)行星對(duì)其宿主恒星在觀測(cè)者視線方向上的引力攝動(dòng)而被發(fā)現(xiàn)的，這一手段被稱為視向速度方法。TMT的視向速度巡天所能覆蓋的恒星數(shù)量將比眼下的多出30倍。目前這一方法主要適用于搜尋極為靠近宿主恒星的熱類木星。但如果要找到位于低溫矮星周圍宜居帶（恒星周圍可以有液態(tài)水存在的區(qū)域）中的巖質(zhì)類地行星，現(xiàn)有視向速度方法的靈敏度還需要提高至少10倍。 ,\ y)k}0lH
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為此，目前世界上最大的凱克天文臺(tái)的兩架望遠(yuǎn)鏡需要1～3個(gè)小時(shí)才能得到可信的視向速度數(shù)據(jù)，這大大限制了觀測(cè)的效率�？紤]到行星系統(tǒng)的多樣性，必須要對(duì)數(shù)百顆恒星進(jìn)行觀測(cè)之后方能真正得到近距巖質(zhì)外星行星的可靠比例。TMT在這方面的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)了出來。它比“凱克”強(qiáng)大9倍的集光能力使得它能把每次視向速度觀測(cè)所需的時(shí)間相應(yīng)縮短到只有幾分鐘。這使得它可以在一年里觀測(cè)數(shù)千個(gè)外星行星候選體。 vO 85 h
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除了視向速度觀測(cè)之外，TMT還將使得人類第一次能經(jīng)常性地對(duì)外星行星進(jìn)行直接成像觀測(cè)，收集它們大氣活動(dòng)和化學(xué)性質(zhì)的信息。通過星冕儀和高精度天體測(cè)量技術(shù)，TMT可以探測(cè)距離宿主恒星相對(duì)較遠(yuǎn)的年輕高溫類木行星。來自遙遠(yuǎn)行星系統(tǒng)的星光包含了行星及其宿主恒星的輻射。從地球上看，當(dāng)行星從恒星前方經(jīng)過時(shí)，恒星所發(fā)出光中的一部分會(huì)穿過行星的大氣。于是，由行星大氣分子所造成的吸收特征就會(huì)在恒星的光譜中顯現(xiàn)出來。根據(jù)這些光譜就能測(cè)定出外星行星的大氣成分。TMT除了將幫助我們確定銀河系中類似地球這樣的行星究竟有多罕見之外，還能幫助推斷出在銀河系的其他地方是否也存在類似地球上的生命。 ,k*g `OTW
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新的TMT將會(huì)看到之前任何一架望遠(yuǎn)鏡都無法看到的早期宇宙，直達(dá)宇宙“黑暗時(shí)代”之后第一代恒星和星系的形成時(shí)期，直擊宇宙中的“第一縷光”。有理論認(rèn)為，在大爆炸的光輝褪去之后，宇宙進(jìn)入了一個(gè)長(zhǎng)期的“黑暗時(shí)代”。最終，低溫物質(zhì)聚集坍縮，形成了第一代恒星和星系，出現(xiàn)了第一縷光。 (x{6N^J.t
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