百科网

首页 > 文化教育 > 科学探索

科学探索

哈勃望远镜是个近视眼,能拍几百亿光年远,却看不清冥王星?

科学探索宇宙观察2023-06-22

哈勃太空望远镜升空30多年以来,为人类拍摄了许多宇宙深处的美景,这是因为仙女座星系虽然距离很远,但它的直径达到了22万光年,所以哈勃望远镜拍它要远比拍月球更容易,甚至能用几百次曝光最终合成一个几十亿像素的仙女座星系图像。

在38万公里外的月球角直径仅为0.5度的情况下,比月球体积还小,远在48亿公里之外的冥王星角直径只有0.11角秒了,在1度就等于3600角秒的情况下,不用我说你也能看出来冥王星在哈勃望远镜的视野里有多小了。

因此直到2015年新视野号探测器掠过冥王星的时候,人类才获得了冥王星的高清图像,单单是它的巨型镜片的高精度研磨抛光,现在都还没有第二个国家能做到,唯一制约哈勃望远镜观测能力的只有物理规律本身,即瑞利判据。

瑞利判据其实很简单,就是指望远镜解析天体细节的能力与其口径成正比,即望远镜的口径越大,观测微小目标的能力就越强,哈勃望远镜的有效口径只有2.4米,如果是24米或者240米的话,观测能力就又不一样了。

然而受限于地球重力和环境等原因,天文学家对未来的巨型光学望远镜其实是比较悲观的,因为太空才是适合望远镜加工的最佳场所,而人类短时间内又不可能具备在太空建立工业系统的能力,因此直径数百米甚至更大的超级望远镜,可能得等到22世纪才能出现了。

不过望远镜并不是只有光学望远镜这一条路子,现在有科学家提出了基于爱因斯坦广义相对论的引力望远镜。

这是一种基于地球或者太阳能扭曲时空结构,放大远方目标而设立的望远镜,理论上来说只要找好对焦点和距离,人类就能直接获得一个地球大小口径的望远镜,它的分辨率将足以让天文学家看到临近恒星系上的系外行星的表面。

打赏