新一代望远镜有望揭示更多宇宙之谜(组图)

下一代天文望远镜：ALMA

下一代天文望远镜：ELT

下一代天文望远镜：类地行星发现者

 

下一代天文望远镜：詹姆士·韦伯

　　新浪科技讯 北京时间10月13日消息，据美宇航局太空网报道，科学家们日前表示，即将在未来十年闪亮登场的新一代望远镜将会带给人类诸多惊喜：寻找第一批星系形成的线索，确定类地行星是否在其他恒星周围很普遍，同时有助于揭示太阳系谜一般的历史。

　　“未来十年天体物理学”(Astrophysics in the Next Decade)大会上个月在美国亚利桑那州图森市隆重召开。与会科学家表示，阿塔卡马大型毫米波天线阵(ALMA)、扩展甚大天线阵、欧洲极大望远镜、大型分割反射望远镜(GSMT)等观测仪器能够解答上述问题，同时还会提出一系列新问题。最令科学家感到兴奋的新仪器是，美宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)，它被看作是功勋卓著的哈勃太空望远镜的“接班人”，计划于2013年发射。

　　新一代望远镜的横空出世，将会打开一扇探索我们宇宙早期历史神秘时期的窗口。科学家目前对创始大爆炸之后100万年早期宇宙以及10亿年后第一批星系形成时期的状况具有深入的了解。哈佛-史密森天体物理学中心理论学家爱维·勒布说：“但是，我们丢失了这本相册中间的几页，这些是了解第一缕光在第一批星系如何形成的最令人激动的几页。”

　　新的观测仪器不仅能一瞥这些原始星系之秘密，还能确定它们的化学构成，绘制其恒星和气体活动图谱。从理论上讲，詹姆斯·韦伯太空望远镜能够揭示星系形成前宇宙时期的状况，那个时期只有星系的“构造单元”(building block)存在。而这些信息有助于揭示星系形成之谜。华盛顿卡内基研究所的艾伦·德雷斯勒表示，科学家目前对星系形成的了解既不精确，也不完善。德雷斯勒说：“这些是我们称之为椭圆星系的圆型恒星带。在

　　人们之前曾认为这些椭圆星系是由两个旋涡星系组合而成，不过最新证据显示，这是一个被过分单纯化的画面。德雷斯勒说：“詹姆斯·韦伯太空望远镜将有幸成为第一个揭示这些构造单元样貌的仪器。它将发现这些构造单元并对恒星形成率(star formation rate)进行测量。随后，我们会使用詹姆斯·韦伯太空望远镜来研究这些构造单元的气体成分，最终，我们还可通过这些30米长的望远镜，来了解这些构造单元组成星系的整个过程。

　　未来一代望远镜还有助于揭示绕遥远恒星运行的新类地行星。麻省理工学院行星专家萨拉·西格尔说：“未来十年，我们在探索太阳系外行星方面所拥有的机会令人备受鼓舞。”詹姆斯·韦伯太空望远镜能够发现从母恒星前方经过或“穿越”的类地行星。诸如美宇航局斯皮策太空望远镜等仪器，最擅长发现面积数倍于木星的庞大的气态行星。

　　由于詹姆斯·韦伯太空望远镜比斯皮策太空望远镜更为敏感，它将能够发现更小的行星，并能测定它们的大气特征，它们的温度及大小，这些功能对于斯皮策太空望远镜而言，只可在少数的太阳系外行星方面才可起作用。夏威夷大学天文学家戴维·朱厄特说，新一代望远镜对于太阳系科学家而言无异于一个福音，这是因为，它们使得对“柯伊伯带天体”进行细致研究成为可能。

　　“柯伊伯带天体”是太阳系远古天体残余的诞生地，位于冥王星轨道外。朱厄特说：“詹姆斯·韦伯太空望远镜和阿塔卡马大型毫米波天线阵对柯伊伯带天体发出的热辐射十分敏感，这样一来，即便是在温度异常低，或是距离异常远的情况下，我们也能探测到来自这些天体的热量。”

　　当被问及她的“梦中望远镜”是何模样时，萨拉·西格尔说，她所憧憬的是比“类地行星探测器”还要大的望远镜。“类地行星探测器”是美宇航局用于探索类地行星的一次任务，后应经费短缺被搁置。朱厄特赞同研制一种可用来探索诸多不同科学问题的超大型通用望远镜。他说：“我们当然不知道我们需要提出的下一代问题。”研究小组的其他成员赞同朱厄特的这种说法。德雷斯勒说：“坦率地讲，对于我们中的一些人而言，詹姆斯·韦伯太空望远镜就是我们梦想中的望远镜。”(杨孝文）