人类的肉眼并不是探测微弱和遥远天体的最佳工具。这就是为什么我们发明了望远镜,它们利用透镜或镜子来收集和聚焦光线,从而揭示遥远行星、恒星和星系的细节。
一系列尖端望远镜即将利用比人瞳孔大1000万倍的镜子来捕捉宇宙的光子。我们对行星、恒星和星系的认识很可能会被这些望远镜改写,它们将拥有精美的分辨率和各种仪器来记录不同波长的光。为了了解即将到来的是什么,让我们将一些即将推出的望远镜——及其直径——与一些具有革命性的前辈进行比较。
伽利略的望远镜(0.037米)
意大利,1609年
一种“将远方事物看得像近处一样”的设备于1608年在荷兰首次出现,并迅速传播到法国和意大利,伽利略·伽利莱将其中一个对准了天空。伽利略的望远镜使这位意大利科学家能够看到月球上的陨石坑,以及木星的四颗最大卫星和在太阳表面移动的黑子。
牛顿的望远镜(0.03米)
英国,1672年
像伽利略设计的依靠玻璃透镜的望远镜,会对不同颜色的光有不同的聚焦,从而产生模糊的图像。1672年,艾萨克·牛顿向英国皇家学会展示了他自己设计的望远镜。他的望远镜没有使用透镜,而是使用了镜子,从而避免了模糊的问题。牛顿的工程为现代研究望远镜铺平了道路,所有这些望远镜都依靠镜子来聚焦光线。
哈勃空间望远镜(2.4米)
近地轨道,1990年
哈勃空间望远镜绕地球大气层上方570公里处运行,它已经深入太空,观测了新行星的形成、星系的演化和宇宙的年龄。哈勃的相机和仪器对紫外线-红外线都很敏感,该天文台每周收集约120吉字节的科学数据。
詹姆斯·韦伯空间望远镜(6.5米)
月球之外,2018年(估计)
该望远镜的18个镀金镜片将使天文学家能够搜寻宇宙中最古老的星系,观测恒星的形成,并测量行星系统的物理和化学性质。该望远镜将使用阿丽亚娜5号火箭发射,以到达距离地球150万公里的轨道。
W. M. Keck望远镜(10米)
夏威夷,1994年和1996年
位于茂纳凯亚山顶的双筒望远镜(如图所示)是地球上科学产出最高的望远镜。它们研究了彗星的挥发性有机化合物、绕其他恒星运行的行星,以及银河系和其他星系中心的黑洞。它们的自适应光学技术抵消了地球大气层对光线造成的微小扭曲,使其地面观测比哈勃更清晰。
巨型麦哲伦望远镜(GMT)(24.5米)
智利,2021年(估计)
参与GMT项目的美国、韩国和澳大利亚的合作伙伴将利用该望远镜的南半球位置,研究否则隐藏的大麦哲伦和小麦哲伦星系——银河系最近的两个邻近星系——以及我们星系中心的黑洞。
三十米望远镜(30米)
夏威夷,2021年(估计)
该望远镜的492个镜片组合集光面积比哈勃望远镜大两个数量级以上,其仪器可以捕捉紫外线、可见光和红外线。这意味着三十米望远镜将能够探测到比哈勃更暗淡的天体,从而对最早的恒星以及这些天体如何影响宇宙演化进行详细观测。
欧洲极大望远镜(39米)
智利,2020年代初期(估计)
世界上最大的光学/近红外望远镜将建在智利北部阿塔卡马沙漠一个3000米的山峰上。该望远镜的集光能力——由近800个厚度仅为50毫米的镜片组成——将使天文学家能够探测到其他恒星周围类地行星,测量宇宙中第一批恒星和星系的性质,并探测暗物质和暗能量的本质。
[本文最初以“杀手级光圈”的标题印刷。]















