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類星體用什麼儀器發現

發布時間:2025-01-06 18:50:45

『壹』 為什麼哈勃望遠鏡能讓類星體的讓宿主星系現原形,而地面望遠鏡則不行

哈勃望遠鏡能夠清晰地觀測類星體的宿主星系,而地面望遠鏡往往難以做到,這主要是由以下幾個關鍵原因導致的:


1. 大氣湍流的影響

地球大氣層是望遠鏡觀測的主要障礙之一。地面望遠鏡的觀測要穿透大氣層,而地球大氣中存在湍流和氣體分層運動,這些動態現象會不斷改變光的傳播路徑,導致「星星眨眼」的效應,也稱為大氣閃爍。大氣湍流使得來自類星體和宿主星系的光線在地面觀測時發生畸變,從而大幅降低了圖像的解析度和清晰度。

哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)位於地球大氣層之上,在太空中運行,完全避免了大氣的干擾。因此,哈勃可以獲得非常清晰和穩定的圖像,能夠細致地分辨出類星體及其宿主星系的細節。

2. 角解析度的提升

望遠鏡的角解析度決定了它能夠分辨多小的細節。角解析度與光的波長和望遠鏡的口徑有關,但地面望遠鏡即便具有足夠大的口徑,因大氣湍流而受限,實際解析度很難接近其理論極限。

哈勃望遠鏡則具有較高的角解析度,可以充分發揮其2.4米口徑的光學潛力。在無大氣干擾的情況下,哈勃能夠精確區分類星體與宿主星系的不同結構。例如,哈勃可以分辨出類星體核心與宿主星系中的恆星分布,揭示它們的關系和結構特徵。

3. 高對比度成像

類星體是非常明亮且緊湊的天體,通常其亮度比宿主星系中的其他區域高出很多倍。對於地面望遠鏡來說,強烈的類星體光芒容易導致宿主星系的微弱光芒被淹沒,導致無法有效區分兩者。這是因為大氣中的閃爍和散射會進一步擴散類星體的光芒,使得類星體的「光暈」對周圍區域產生強烈影響。

哈勃望遠鏡能夠在高對比度下進行成像,它的高解析度成像能力可以有效地減少類星體光暈的影響,從而使得類星體宿主星系的細節得以顯現。哈勃還可以通過多波段觀測(包括紫外線、可見光和紅外線),更好地分離類星體的光與宿主星系的光。

4. 自適應光學的限制

雖然一些地面望遠鏡使用了自適應光學技術來減小大氣湍流的影響,提升圖像質量,但這種技術仍存在局限性。自適應光學系統需要使用參考星或激光導星來實時調整反射鏡,從而校正大氣湍流帶來的畸變。然而,自適應光學在觀測到較大視場或非常遙遠天體(例如類星體)時,校正效果有限,尤其是在觀測復雜、明暗對比強烈的場景時,仍然難以與太空望遠鏡相媲美。

5. 哈勃的穩定軌道和精確指向

哈勃望遠鏡在太空中通過陀螺儀和反作用輪來保持非常穩定的姿態,並能夠精確地指向目標天體,這對於獲得清晰圖像至關重要。地面望遠鏡則受限於地球自轉、支架震動等因素,盡管通過先進的跟蹤系統可以減小這些影響,但在極端條件下的穩定性還是遠不如哈勃。


總結

哈勃太空望遠鏡能夠讓類星體的宿主星系現出「原形」,主要得益於它在太空中運行,避免了地球大氣層帶來的干擾,擁有更高的角解析度和對比度成像能力。這使得它可以清晰地分辨類星體和其宿主星系的細節。而地面望遠鏡則受限於大氣湍流、儀器穩定性和對比度問題,盡管有自適應光學等技術來改進觀測質量,但效果仍難以完全匹敵哈勃在太空中的無干擾觀測能力。因此,哈勃望遠鏡能夠揭示類星體及其宿主星系之間復雜的結構關系,而這是地面望遠鏡在現有條件下難以實現的。

『貳』 美國造出全球最大望遠鏡,到底能探測多遠

美國 "哈勃」望遠鏡是有史以來最大、最精確的天文望遠鏡。它上面的廣角行星照相機可拍攝上百個恆星的照片,其清晰度是地面天文望遠鏡的10倍以上,1.6萬公里以外的一隻螢火蟲都難逃它的「法眼」。它創造了一個個太空觀測奇跡,包括發現黑洞存在的證據,探測到恆星和星系的早期形成過程,觀測到迄今為止人類已發現的最遙遠、距離地球130億光年的古老星系。



天文望遠鏡的設計要求和觀看景物的有很多差別。比如,採用長焦距的鏡片,使視野非常狹窄,而且一般的天文望遠鏡,因為內部不使用棱鏡,往往成的像是倒的,即使加上正像鏡,操作也很麻煩,而且都不防水,保養是個問題。所以,實際上天文望遠鏡,並不適合觀看景物。

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