西北大學(xué) | 看著遙遠(yuǎn)的世界圍繞著它們的太陽(yáng)跳舞
指南者留學(xué)
2023-02-01 21:38:45
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<p>2008年,HR8799是第一個(gè)被直接成像的太陽(yáng)系外行星系統(tǒng)。現(xiàn)在,這個(gè)著名的星系出現(xiàn)在了自己的視頻中。</p>
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<p>利用過去12年收集的觀測(cè)數(shù)據(jù),西北大學(xué)天體物理學(xué)家Jason Wang制作了一段令人驚嘆的延時(shí)視頻,視頻中四顆行星圍繞著它們的恒星運(yùn)行,每一顆行星的質(zhì)量都比木星大。這段視頻為觀眾提供了前所未有的行星運(yùn)動(dòng)一瞥。</p>
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<p>“通常很難看到軌道上的行星。”王說。“例如,木星或火星圍繞太陽(yáng)運(yùn)行并不明顯,因?yàn)槲覀兩钤谕粋€(gè)系統(tǒng)中,沒有自上而下的視角。天文事件要么發(fā)生得太快,要么發(fā)生得太慢,無法在電影中捕捉到。但是這個(gè)視頻顯示了行星以人類的時(shí)間尺度運(yùn)行。我希望它能讓人們享受到奇妙的東西。”</p>
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<p>作為系外行星成像方面的專家,王是西北大學(xué)溫伯格藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的物理學(xué)和天文學(xué)助理教授,也是天體物理學(xué)跨學(xué)科探索與研究中心(CIERA)的成員。</p>
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<p>12年</p>
<p><br /><strong><span class="h1">時(shí)間長(zhǎng)度反映在新的延時(shí)視頻</span></strong></p>
<p><br />HR8799是一顆距離地球133.3光年的緊湊恒星,位于飛馬座。雖然這看起來遙不可及,但HR8799被認(rèn)為是在我們的“太陽(yáng)鄰居”之內(nèi)。與太陽(yáng)相比,HR8799的質(zhì)量是太陽(yáng)的1.5倍,亮度大約是太陽(yáng)的5倍。它也年輕得多。在大約3000萬年的時(shí)候,恐龍滅絕后,這個(gè)系統(tǒng)形成了。</p>
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<p>2008年11月,HR8799創(chuàng)造了歷史,成為第一個(gè)有行星直接成像的星系。王立刻就被這個(gè)系統(tǒng)迷住了,從那時(shí)起就一直在觀察它。他和他的同事每年都申請(qǐng)?jiān)谙耐哪{克亞山頂?shù)腤. M.凱克天文臺(tái)(W. M. Keck Observatory)進(jìn)行觀測(cè)。</p>
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<p>經(jīng)過七年的觀察,王把成像數(shù)據(jù)放在一起,制作了他的第一個(gè)系統(tǒng)延時(shí)視頻。現(xiàn)在,有了12年的成像數(shù)據(jù),王發(fā)布了更新的視頻,在4.5秒的時(shí)間間隔內(nèi)展示了整個(gè)時(shí)間段。</p>
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<p>“天文事件要么發(fā)生得太快,要么發(fā)生得太慢,無法在電影中捕捉到。但是這個(gè)視頻顯示了行星以人類的時(shí)間尺度運(yùn)行。我希望它能讓人們享受一些奇妙的東西。”——Jason Wang,天體物理學(xué)家</p>
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<p>“在延時(shí)視頻中觀看軌道系統(tǒng)并不能獲得任何科學(xué)上的收獲,但它有助于其他人欣賞我們正在研究的東西。”王說。“很難用語(yǔ)言來解釋科學(xué)的細(xì)微差別。但用行動(dòng)展示科學(xué)有助于其他人理解它的重要性。”</p>
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<p>為了制作這段視頻,王使用了一種叫做“自適應(yīng)光學(xué)”的技術(shù)來糾正由地球大氣層引起的圖像模糊。他還使用了專門的儀器,稱為“日冕儀”,以及處理算法來抑制來自系統(tǒng)中心恒星的眩光。(這就是為什么視頻中間有一個(gè)黑圈。如果沒有這一點(diǎn),眩光就會(huì)太強(qiáng)烈,以至于看不到圍繞它旋轉(zhuǎn)的行星。)最后,王用一種視頻處理的形式來填補(bǔ)數(shù)據(jù)空白,平滑行星的運(yùn)動(dòng)。否則,行星就會(huì)在太空中跳躍,而不是平穩(wěn)地繞軌道運(yùn)行。</p>
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<p>最終的結(jié)果顯示,四個(gè)微弱的點(diǎn)圍繞著它們的中心恒星航行。雖然它們看起來像螢火蟲,但實(shí)際上是巨大的氣體巨星。王把它們比作木星、土星、海王星和天王星的“放大版”。離恒星最近的行星轉(zhuǎn)一圈大約需要45個(gè)地球年。另一方面,最遠(yuǎn)的行星要花近500年才能走完這條路。</p>
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<p>對(duì)王來說,通過視頻探索太空是他工作中最棒的部分。接下來,王和他的合作者正在研究這顆恒星及其行星發(fā)出的光,以便更好地了解它們的組成成分。</p>
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<p>“在天體物理學(xué)中,大部分時(shí)間我們都在做數(shù)據(jù)分析或測(cè)試假設(shè)。”他說。“但這正是科學(xué)的樂趣所在。它讓人敬畏。”</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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